diluição da urina

Prévia do material em texto

Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
Concentração e Diluição da Urina 
Para que células do corpo funcionem normalmente elas precisam de um líquido 
extracelular com concentração relativamente constante de eletrólitos e outros solutos. 
➢ A osmolaridade (concentração total de solutos no líquido extracelular) deve ser 
regulada com precisão para evitar que as células murchem ou inchem de tamanho 
➢ Osmolaridade é em grande parte regulada pela quantidade de água extracelular 
A água corporal é controlada pela (1) ingestão de líquido, regulada por fatores como a 
sede; e (2) excreção renal de água, controlada por múltiplos fatores que influenciam a filtração 
glomerular e a reabsorção tubular 
RINS EXCRETAM EXCESSO DE ÁGUA PELA PRODUÇÃO DE URINA DILUÍDA 
Quando há excesso de água no corpo a urina excretada pode ter osm de até 50 mOsm/L, 
e em situação contraria a concentração da urina pode ser de 1.200 a 1.400 mOsm/L 
Hormônio Antidiurético controla a Concentração urinária 
Temos mecanismo eficaz de regularização da 
osmolaridade e [sódio plasmático]: ele atua por meio da 
alteração na excreção renal de água, independente da 
excreção de solutos. 
 Hormônio Antidiurético (ADH), ou Vasopressina, é 
efetor importante desse feedback 
1) Osmolaridade do organismo se eleva (muito 
concentrada) 
2) Glândula Hipófise posterior secreta mais ADH 
3) ADH aumenta a permeabilidade dos túbulos distais 
e ductos coletores à água: aumenta a reabsorção de água e 
reduz o volume urinário 
➢ Excesso de água no organismo acarreta o processo inverso e com isso temos aumento 
da excreção de água na urina (aumenta volume urinário com urina diluída) 
Mecanismos renais para a excreção de Urina diluída 
Se há excesso de água no corpo o rim consegue excretar 
cerca de 20 L/dia de urina extremamente diluída (50 
mOsm/L): rim faz isso pela manutenção da reabsorção de 
solutos, ao mesmo tempo que deixa de reabsorver a maior 
parte da água nos túbulos 
➢ A diluição do filtrado ocorre ao longo do néfron 
pela reabsorção de solutos em escala maior que a 
de água, em apensar certos segmentos do sistema 
tubular renal 
1) Líquido Tubular permanece isosmótico no Túbulo Proximal 
Líquido flui pelo Túbulo Proximal: pois solutos e a água são reabsorvidos em proporções 
equivalentes, a osmolaridade permanece próxima de 300 mOsm/L 
2) Líquido fica mais concentrado à medida que flui pela Alça de Henle 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
Ao chegar no ramo descendente da Alça de Henle a água é reabsorvida por osmose, e 
depois esse líquido tubular atinge um equilíbrio com o líquido intersticial hipertônico 
adjacente (cerca de 2 a 4 vezes a Osm. do filtrado glomerular inicial) 
3) Líquido é Diluído no Ramo Ascendente da Alça de Henle 
No ramo ascendente da alça de henle, especialmente no segmento espesso, há intensa 
reabsorção de Na+, K+, e Cl-. Porém, essa porção é IMPERMEÁVEL a água, mesmo sob ação do 
ADH, portanto, o líquido tubular fica mais diluído à medida que flui por esse trecho, por perda 
de solutos (Osm = 1/3 da Osm do plasma) 
4) Líquido Tubular é Diluído nos Túbulos Distais e Coletores na ausência de ADH 
Quando o líquido diluído no túbulo distal inicial passa para o convoluto distal final, ducto 
coletor cortical e ducto coletor, ocorre reabsorção adicional de cloreto de sódio 
➢ Na ausência de ADH essa porção do túbulo é impermeável a água a reabsorção extra 
de solutos faz com que o líquido fique ainda mais diluído: Osm em torno de 50 
mOsm/L 
➢ Falha na reabsorção de água e a reabsorção continuada de solutos levam a produção 
de grande volume de urina diluída 
RINS CONSERVAM ÁGUA EXCRETANDO URINA CONCENTRADA 
A água é continuamente perdida do corpo por diversas vias e o consume ela é necessária 
para compensar essa perda, mas a capacidade dos rins em produzir pequeno volume de urina 
concentrada minimiza a ingestão de líquido necessária para manter a homeostasia 
Gravidade Específica da Urina 
A gravidade específica da urina é, com frequência, 
usada no ambiente clínico como estimativa da 
concentração de solutos na urina. Quanto mais 
concentrada for a urina maior será a sua gravidade 
específica 
➢ Na maioria das vezes a gravidade específica da 
urina aumenta de forma linear com a elevação da 
osmolaridade urinária (no geral é expressa em g/ml) 
➢ A gravidade específica da urina é medida pelo 
peso dos solutos, em dado volume de urina, sendo 
determinada pelo número e dimensões das moléculas 
de soluto diferente da osmolaridade que é determinada pelo número de moléculas do 
soluto em dado volume 
➢ Nos seres humanos, em condições normais, ela é de 1,002 e 1,028 g/ml, aumentando 
por 0,001 para cada incremento de 35 a 40 mOsmol/L da Osm urinária 
➢ Existem tiras de papel ou bastões (dipsticks) que permitem a medida aproximada da 
gravidade específica da urina, mas a maioria dos laboratórios mede por refratômetro 
REQUISITOS PARA EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA: NÍVEIS ELEVADOS DE ADH E 
MEDULA RENAL HIPEROSMÓTICA 
Para formação de urina concentrada precisamos de: 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
1) Nível alto de ADH que aumente a permeabilidade dos túbulos distais e ductos 
coletores à água, permitindo reabsorção de água 
2) Alta osmolaridade do líquido intersticial medular renal que produz gradiente 
osmótico necessário para reabsorção de água na presença de altos níveis de ADH 
 O interstício medular renal que circunda os ductos coletores é normalmente 
hiperosmótico: assim, quando níveis de ADH estão elevados a água se desloca, pela 
membrana tubular, por osmose para o interstício renal e chega à circulação sanguínea 
Processo pelo qual o líquido intersticial da medula se torna hiperosmótico: envolve a 
atuação do mecanismo multiplicados de contracorrente 
➢ Mecanismo multiplicados de contracorrente dependem da disposição anatômica 
peculiar as Alças de Henle, Vasa recta, capilares peritubulares especializados da 
medula renal: no humano, cerca de 25% dos néfrons são justaglomerulares, as alças 
de henle e vasa recta mergulham profundamente na medula antes de retornarem ao 
córtex 
Mecanismo Contracorrente 
A osmolaridade do líquido intersticial medular renal é cerca de 1200-1400 mOsm/L, assim 
ele tem acúmulo de solutos, e essa alta concentração é mantida pelo equilíbrio entre a entrada 
e a saída de solutos e água na Medula. Os principais fatores que contribuem para o aumento 
da concentração de solutos na medula renal são os seguintes: 
1) Transporte Ativo de íons sódio e contransporte de íons potássio, cloreto e outros íons: 
do ramo ascendente espesso da alça de henle em direção ao Interstício Medular 
2) Transporte ativo de íons: dos Ductos Coletores em direção ao Interstício Medular 
3) Difusão facilitada de grande quantidade de Ureia: dos Ductos Coletores medulares 
internos em direção ao Interstício medular 
4) Difusão de pequena quantidade de água: Túbulos medulares em direção ao Interstício 
medular, em proporção inferior à reabsorção de solutos ao interstício medular 
CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS DA ALÇA DE HENLE QUE MANTÊM SOLUTOS CONFINADOS NA 
MEDULA RENAL 
Temos alta osmolaridade medular 
por transporte ativo de sódio e 
contransporte de potássio, cloreto 
e outros íons do ramo ascendente 
espesso em direção ao interstício 
➢ Transporte transepitelial 
de NaCl pode gerar gradiente 
osmótico de aprox. 200 mOsm/L entre o Lúmen tubular e o líquido intersticial 
➢ Ramo ascendente espesso é quase impermeável a água os solutos transportados não 
são acompanhados pelo fluxo osmótico de água em direção ao interstício 
➢ Temos um pouco de reabsorção de cloreto de sódio pelo ramo ascendente delgado 
da alça de henle, que também é impermeável à água, o que também aumenta a 
concentração de solutos no interstício medular renal 
O ramo descendente da alça de henle é mais permeável à água, e a osmolaridade do 
líquido tubular torna-se rapidamente igual à osmolaridadeda medula renal 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
➢ A água se difunde para fora do ramo descendente da alça de henle em direção ao 
interstício, e a osmolaridade do líquido tubular gradativamente se eleva à medida que 
ele flui pelo ramo descendente da alça de henle 
Etapas Participantes da Geração de Interstício Medular Renal Hiper osmótico 
Pelas características da alça 
de henle podemos explicar 
como a medula renal se 
torna hiperosmótica: 
1) a Alça está cheia de 
líquido com 300 mOsm/L 
2) a Bomba de íons 
ativa do Ramo Ascendente 
espesso, na alça, reduz a 
concentração tubular e 
eleva a concentração do 
interstício 
➢ Essa bomba estabelece gradiente de concentração de 200 mOsm/L entre o líquido 
tubular e o líquido intersticial 
3) Teremos um rápido equilíbrio osmótico atingido entre o líquido tubular (no ramo 
descendente da alça de henle), e o líquido intersticial, pelo movimento de água por 
osmose, para fora do ramo descendente 
➢ Osmolaridade intersticial se mantém em 400 mOsm/L, pois temos transporte 
contínuo de íons para fora do ramo espesso da alça de henle 
4) Temos então um fluxo adicional natural de líquido que chega do túbulo proximal a 
Alça de henle, assim, o líquido hiperosmótico (que se forma no ramo descendente) 
flue em direção ao ramo ascendente 
5) Quando o liquido chega ao ramo ascendente íons adicionais são bombeados em 
direção ao interstício, ao mesmo tempo em que água fica retida no líquido tubular, até 
que seja estabelecido uma diferença de concentração de 200 mOsm/l entre túbulos e 
interstício, com esse tendo sua concentração em 500 mOsm/L 
6) Mais um vez o líquido do Ramo descendente buscará atingir equilíbrio com o líquido 
intersticial medular, que está hiperosmótico 
 O liquido vai percorrendo seu caminho natural, e a cada “ciclo” um liquido ainda mais 
hiperosmotico chega ao ramo ascedente, e repetimos o processo 
 Esse processo retém solutos na medula de forma gradativa e vai aumentando o 
gradiente de concentração, pelo bombeamento ativo de íon para fora do ramo 
ascendente espesso da alça = por fim, teremos osmolaridade de 1.200 a 1.4000 
mOsm/L no líquido intersticial 
PAPEL DO TÚBULO DISTAL E DOS DUCTOS 
COLETORES NA EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA 
O líquido tubular sai da Alça de Henle e chega ao 
túbulo convoluto distal do córtex renal: quando chega 
ali o líquido passa por processo de diluição e chega a 
osmolaridade de apenas 100 mOsm/L 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
➢ Porção inicial do túbulo distal dilui ainda mais o líquido: esse segmento promove 
transporte ativo de cloreto de sódio para fora dos túbulos, porém, ele é relativamente 
impermeável à água 
A quantidade de água que será reabsorvida no túbulo coletor cortical é criticamente 
dependente da concentração plasmática do ADH. 
➢ Na ausência de ADH o segmento fica quase impermeável a água: não pode reabsorvê-
la, mas continua reabsorvendo solutos, e assim a urina fica bem diluída 
➢ Na presença de ADH o túbulo coletor cortical fica permeável a água, assim água passa 
a ser reabsorvida do túbulo em direção ao interstício cortical 
 O fato dessa água ser reabsorvida no córtex renal e não na medula ajuda a conservar a 
alta osmolaridade do líquido intersticial medular 
À medida que o líquido tubular flui ao longo dos ductos coletores temos reabsorção 
hídrica adicional de líquido tubular em direção ao interstício, mas a quantidade total de água é 
relativamente pequena em comparação à adicionado ao interstício cortical 
➢ Na presença de altos níveis de ADH os Ductos Coletores ficam permeáveis à água, de 
modo que o líquido no final desses ductos tenha basicamente a mesma osmolaridade 
do líquido intersticial da medula renal 
➢ Assim, por reabsorção de água os Rins formam urina muito concentrada, excretando 
quantidades normais de solutos na urina, devolvendo água de volta ao líquido 
extracelular, compensando déficits hídricos do corpo 
UREIA CONTRIBUI PARA UM INTERSTÍCIO MEDULAR RENAL HIPEROSMÓTICO E PARA A 
FORMAÇÃO DE URINA CONCENTRADA 
Além da contribuição do NaCl para a hiperosmolaridade do interstício medular renal 
temos contribuição da UREIA (cerca de 40 a 50% da osmolaridade), quando o Rim está 
formando urina maximamente concentrada 
➢ Ureia é reabsorvida passivamente no túbulo = quando há déficit de água no meio 
extracelular e a [ADH] é alta: grande quantidade de ureia é passivamente reabsorvida 
dos Ductos Coletores Medulares internos em direção ao interstício 
Mecanismo de Reabsorção da Ureia: quando o líquido tubular sobre pelo Ramo 
Ascendente Grosso para chegar aos túbulos distais e coletores corticais pequena quantidade 
de Ureia é reabsorvida = pois esses segmentos são impermeáveis à ureia 
➢ Quando temos ADH: água é reabsorvida pelo túbulo coletor cortical e a [Ureia] 
aumenta, pois essa parte dos túbulos não é permeável a ela 
➢ Nos ductos coletores medulares internos temos ainda mais reabsorção de água, e a 
[Ureia] aumenta ainda mais 
➢ [Ureia] elevada no líquido tubular do Ducto coletor medular: faz com que o 
metabólito se difunda para fora do túbulo em direção ao interstício renal 
Difusão facilitada por Transportadores específicos de Ureia (UT-A1 e UT-A3): são 
ativados pelo ADH, que aumenta o transporte de ureia para fora do ducto coletor 
➢ Como a Ureia sai dos Ductos junto da água a sua concentração permanece elevada 
nos Ductos coletores e assim na Urina também 
Recirculação da Ureia do Ducto Coletor para a Alça de Henle contribui para uma 
Medula Renal Hiperosmótica 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
Em geral a excreção de ureia é determinada por: (1) 
concentração do metabólito no plasma; (2) a FG; (3) a 
Reabsorção de Ureia Tubular Renal 
1) No Túbulo Proximal, 40 a 50% da Ureia filtrada 
é reabsorvida, mesmo assim por não ser tão permeável 
como a água a sua concentração se eleva no filtrado 
2) Concentração segue subindo à medida que o 
líquido tubular flui para o segmento delgado da Alça, 
parte por reabsorção de água e parte por pequena 
secreção de Ureia (facilitada por transportadores de 
ureia UT-A2) 
3) Ramo espesso da Alça, Túbulo distal e o Túbulo coletor cortical são relativamente 
impermeáveis à Ureia: reabsorção pequena do metabólito nesses segmentos tubulares 
4) Quando há presença de ADH: reabsorção de água a partir do túbulo distal e do túbulo 
coletor cortical aumenta a [ureia] 
5) No Ducto Coletor medular interno a [ureia] elevada e a presença de transportadores 
específicos de ureia promovem a difusão dela em direção ao interstício 
6) Fração moderada da Ureia que se desloca ao interstício medular se difunde para a Alça 
de henle, retornando ao ramo ascendente espesso => túbulo distal => túbulo coletor 
cortical => ducto coletor medular 
7) Ureia então pode recircular por essas porções terminais do sistema tubular diversas 
vezes antes de ser excretada = cada “volta” contribui para elevar a [ureia] 
 Recirculação da Ureia: mecanismo adicional para formar medula renal hiperosmótica 
TROCA POR CONTRACORRENTE NOS VASA RECTA PRESERVA A HIPEROSMOLARIDADE DA 
MEDULA RENAL 
Existem duas características do fluxo sanguíneo medular renal que contribuem para a 
preservação das altas concentrações de soluto: 
1) Fluxo sanguíneo medular é baixo, demandando menos que 5% do fluxo sanguíneo 
renal total: fluxo lento é suficiente para suprir necessidades metabólicas dos tecidos e 
auxilia na minimização da perda de soluto do interstício medular 
2) Os Vasa Recta servem como trocadores por contracorrente, minimizando a retirada 
de solutos do interstício medular 
O sangue entra e sai da medula por meio dos Vasa Recta, 
que ficam entre o córtex e a medula renal: eles são muito 
permeáveis a solutos do sangue, exceto às proteínas 
plasmáticas 
➢ À medida que o sangue desce pela medula em 
direção às papilas ele vai ficando mais concentrado de 
forma progressiva: em parte por ganhode solutos e em 
parte pela perda de água para o interstício 
➢ Quando o sangue chega em porções mais internas da medula ele tem concentração 
de aprox. 1.200 mOsm/L, semelhante ao interstício medular 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
➢ O sangue ascende retornando ao Córtex e vai ficando menos concentrado de forma 
progressiva: já que os solutos se difundem de volta ao interstício medular e a água 
retorna aos Vasa recta 
 Os Vasa recta não geram a hiperosmolaridade medular, e sim evitam a sua dissipação: 
formato de “U” da alça minimiza a perda de soluto do interstício, mas não impede a 
ultrafiltração de líquido e de solutos em direção ao sangue através das pressões 
hidrostástica e coloidosmóticas que favorecem reabsorção nesses capilares 
Aumento do Fluxo Sanguíneo Medular reduz Capacidade de Concentrar a Urina 
Vasodilatadores conseguem aumentar o fluxo sanguíneo medular renal, ao remover 
alguns dos solutos da medula renal, reduzindo a capacidade máxima de concentrar a urina. 
➢ Grandes elevações de PA também podem aumentar o fluxo sanguíneo da medula 
renal, e tendem a lavar o interstício hiperosmótico, diminuído a capacidade de 
concentrar a urina 
RESUMO DO MECANISMO DE CONCENTRAÇÃO URINÁRIA E ALTERAÇÕES NA OSMOLARIDADE 
EM DIFERENTES SEGMENTOS DOS TÚBULOS 
Túbulo Proximal 
Cerca de 65% dos eletrólitos são 
reabsorvidos no túbulo proximal, porém, 
suas membranas são muito permeáveis à 
água (auxiliada pela Aquaporina 1) assim 
solutos são reabsorvidos junto da água: 
osmolaridade permanece semelhante à do 
filtrado glomerular, de 300 mOsm/L 
Ramo Descendente da Alça de Henle 
No Ramo descendente da alça de henle temos reabsorção de água: porção muito 
permeável à água e relativamente menos permeável ao NaCl e à Ureia = osmolaridade 
aumenta de até se aproximar da do líquido intersticial, que gira em torno de 1.200 mOsm/L 
(quando a concentração de ADH está elevada promovendo mais reabsorção de água) 
Na formação de urina diluída, pelas baixas [ADH], a osmolaridade do interstício medular é 
inferior a 1.200 mOsm/L, e assim a osmolaridade do líquido tubular fica menos concentrada = 
redução se deve em parte à menor reabsorção de ureia para o interstício medular 
Ramo Ascendente Delgado da Alça de Henle 
É basicamente impermeável à água, mas reabsorve certa quantidade de NaCl: por causa 
alta concentração desse composto no líquido tubular (consequente da perda de água por 
osmose no ramo descendente da alça), assim temos difusão passiva do NaCl do lúmen em 
direção ao interstício medular = líquido tubular fica mais diluído por perda de solutos 
Reciclagem de Ureia: parte da ureia reabsorvida pelo interstício medular a partir dos 
ductos coletores se difunde pelo ramo ascendente delgado e retorna ao sistema tubular 
Ramo Ascendente Espesso da Alça de Henle 
É também praticamente impermeável à água, mas grande quantidade de sódio, cloreto, 
potássio e outros íons é ativamente transportada do túbulo em direção ao interstício medular. 
Isadora Ribeiro Renó-T61-Fisiologia III 
 
➢ O líquido nesse ramo fica muito diluído, com osmolaridade próxima de 100 mOsm/L 
Porção Inicial do Túbulo Distal 
Tem propriedades semelhantes as do Ramo Ascendente espesso da Alda, assim o líquido 
se torna ainda mais diluído, com osmolaridade de cerca de 50 mOsm/L 
Porção Final do Túbulo Distal e Túbulos Coletores Corticais 
A osmolaridade do líquido nessas porções é dependente dos níveis de ADH: 
➢ Com altos níveis de ADH os túbulos ficam permeáveis a reabsorção de água 
➢ Na ausência de ADH pequena quantidade de água é reabsorvida na porção final do 
túbulo distal e túbulo coletor cortical, por essa razão a osmolaridade diminui ainda 
mais, pela reabsorção contínua de íons nesses segmentos 
A Ureia, porém, não é muito permeável nessa parte do néfron, e sua concentração vai 
aumentando conforme água vai sendo reabsorvida, fazendo com que a maior parte da ureia 
que chegue nessa região seja repassada aos ductos coletores 
Ductos Coletores Medulares Internos 
A concentração de líquido nessa região depende de: (1) ADH e (2) osmolaridade do 
interstício medular que os circundam estabelecida por mecanismo de contracorrente 
➢ Na presença de ADH os Ductos ficam permeáveis à água e temos difusão de água do 
túbulo em direção ao interstício até que haja equilíbrio osmótico e o líquido dos 
túbulos tenha concentração semelhante a do interstício 
➢ Assim, quando níveis de ADH estão elevados temos baixo volume de urina 
concentrada: reabsorção de água aumenta a [ureia] tubular e por transportadores 
grandes quantidades de ureia se difunde para o interstício = absorção da Ureia para a 
medula renal contribui para a alta osmolaridade do interstício medula e para a 
elevada capacidade de concentrar urina pelo rim 
Na desidratação, acompanhada de baixa ingestão de sódio, temos urina muito 
concentrada com pouca quantidade de NaCl, a hiperosmolaridade de urina ocorrerá por 
outros solutos, como ureia e creatinina. 
➢ Baixo consumo de sódio estimula formação de angiotensina II e aldosterona, que 
levam à intensa reabsorção de sódio pelos túbulos 
Grandes quantidades de urina diluída podem ser excretadas sem aumentar a excreção de 
sódio: pela diminuição da secreção de ADH, o que reduz reabsorção da água nos segmentos 
medulares mais distais, sem alterar, de forma significativa a reabsorção de sódio