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FISIOLOGIA APLICADA SUMÁRIO 1. Introdução ..................................................................... 3 2. Diuréticos ..................................................................... 5 3. Distúrbios Ácido-Básicos .....................................23 Referências Bibliograficas .........................................34 3FISIOLOGIA APLICADA 1. INTRODUÇÃO Os diuréticos são medicamentos uti- lizados em diversas patologias, como na síndrome nefrótica, insuficiência cardíaca, hepatopatias e hiperten- são arterial. Essas condições clínicas compartilham a características de se- rem hipervolêmicaAs, gerando ede- ma e hipertensão, assim, os diuréti- cos são empregados para que ocorra a excreção desse excesso de líquidos pela perda urinária. Basicamente, os rins, através de sua unidade básica, que são os néfrons, filtram o sangue no glomérulo renal, gerando o filtrado glomerular, que daí segue por um sistema de túbulos, que são responsáveis por reabsorver substâncias desse filtrado, para que não sejam perdidas na urina, e tam- bém secretar substâncias que preci- sam ser excretadas. Os diuréticos, de uma maneira ge- ral, funcionam bloqueando alguma bomba, gerando diminuição da rea- bsorção de sódio, ou seja, mantendo alta a concentração de sódio no flui- do tubular, o que faz com que tenha mais água neste fluido. Assim, os diu- réticos promovem a natriurese, que é o aumento da excreção de sódio na urina, e também a diurese, que a produção de urina pelos rins. Quan- do ocorre a perda de líquido, o corpo interpreta como hipovolemia e ativa do sistema renina-angiotensina-al- dosterona (SRAA), com o objetivo de reter o sódio e, consequentemente, água, realizando um efeito compen- satório, mas normalmente a perda in- duzida pelos diuréticos é maior que a retenção estimulada por esse sistema compensatório. 4FISIOLOGIA APLICADA Diuréticos de alça PK IAC PK Tiazídicos Osmóticos IAC PK Osmóticos Alça de Henle Cápsula de Bowman Ramo descendente Ramo ascendente Glomérulo Túbulo contorcido proximal Túbulo contorcido distal Ducto coletor Figura 1. Local de ação das classes de diuréticos. Fonte: https://bit.ly/3pyrdLl Os distúrbios ácido-básicos são a aci- dose ou alcalose metabólica, e a aci- dose ou alcalose respiratória. Esses distúrbios alteram o pH sanguíneo, que é cerca de 7,35, e esse desequi- líbrio é gerado vários mecanismos, que basicamente promovem o acú- mulo de íons H+ ou íons bicarbonato. A acidose e alcalose ocorrem quando esse equilíbrio é afetado. A acidose ou alcalose podem ser respiratória, gerada pela hiper ou hipoventilação pulmonar, ou metabólica, gerada pelo aumento ou diminuição da excreção de íons H+ ou íons bicarbonato. A menor excreção de CO2 pela respira- ção aumenta a PaCO2 e promove o seu acúmulo no sangue, favorecendo a formação do ácido carbônico, que se dissocia em íons H+ e íons bicar- bonato, promovendo acidose respira- tória. A acidose metabólica se dá pela maior excreção de íons bicarbonato ou maior absorção de íons H+ pe- los rins. A acidose metabólica pode ser compensada com o aumento da ventilação, enquanto a acidose res- piratória é compensada pelo aumen- to da excreção de H+ pela urina, e vice-versa. 5FISIOLOGIA APLICADA 2. DIURÉTICOS Os diuréticos atuam para aumentar a excreção renal de sódio e água, inibin- do esses transportadores em diferen- tes locais do néfron. Eles atuam para reduzir a entrada de sódio na célula tubular. Com exceção da espironolac- tona e da eplerenona, todos os diu- réticos exercem seus efeitos no lado luminal da célula. Portanto, a maioria dos diuréticos deve entrar no fluido tubular para ser eficaz. A secreção através do túbulo proximal por meio de vias de transporte de ácido orgâ- nico ou base é o principal meio de entrada (exceto para o manitol, que sofre filtração glomerular). A potência diurética depende significativamen- te da liberação do fármaco em seu local de ação, bem como no local do néfron onde atua. Outros fatores que influenciam a ação diurética são o ní- vel de função renal (TFG), o estado do volume sanguíneo arterial eficaz (ICC, cirrose e nefrose) e o tratamento com certos medicamentos, como antiin- flamatórios não esteroidais (AINEs) e probenecida. Os diuréticos também podem ter uma variedade de efeitos adversos, alguns que são comuns a todos os diuréticos e outros que são exclusivos de agentes específicos Diuréticos Osmóticos Os diuréticos osmóticos são subs- tâncias que não são absorvidas pelos túbulos renais, como a ureia, mani- tol (utilizado em alguns casos de hi- pertensão intracraniana) e sacarose/ MAPA MENTAL - DIURÉTICOS trocar DIURÉTICOSAUMENTO DA NATRIURESE AUMENTO DA DIURESE DIMINUIÇÃO DA REABSORÇÃO EXCREÇÃO DE EXCESSO DE LÍQUIDOS SÍNDROME NEFRÓTICCA INSUFICIÊNCIA CARDÍACA HEPATOPATIAS HIPERTENSÃO ARTERIAL 6FISIOLOGIA APLICADA glicose. Esse fármacos são adminis- trados em doses suficientemente grandes, aumentando a osmolarida- de do plasma e fluido tubular, e por não serem absorvidos, ou seja, reti- rados do fluido tubular, o túbulo fica hiperosmolar, e assim a água é pu- xada, por osmose, principalmente no túbulo contorcido proximal, local de maior ação dos diuréticos osmóticos, porém esses fármacos também agem na alça de Henle. Na primeira metade do túbulo proxi- mal, o sódio é reabsorvido por cotrans- porte junto com glicose, aminoácidos e outros solutos. Mas na segunda metade, os íons sódio são absorvidos com íons cloreto, cuja concentração é elevada nessa parte do túbulo, já que o sódio é reabsorvido preferencial- mente com a glicose, bicarbonato e aminoácidos, “deixa para trás” os íons cloreto, favorecendo a difusão desses íons para o líquido intersticial. Assim, de maneira geral, o líquido tubular no túbulo proximal se mantém isosmóti- co, pois à medida que flui pelo túbulo, os solutos e água são reabsorvidos em proporções equivalente, o que é afetado com os diuréticos osmóticos, pois mais solutos são excretados e pouca água é absorvida. Isosmótico Na+, Cl-, HCO3-, K+, H2O, glicose, aminoácido H+, ácidos orgânicos, bases Túbulo proximal Figura 2. Transporte no túbulo contorcido proximal. Esse segmento reabsorve cerca de 65% do sódio, cloreto, bicar- bonato e potássio, além de toda a glicose e aminoácidos. Além disso, secreta ácidos orgânicos, bases e íons hidrogê- nio para o lúmen tubular. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 2011 7FISIOLOGIA APLICADA Outra explicação do mecanismo de ação dos diuréticos osmóticos é que, ao retirar água intracelular, principal- mente de eritrócitos e do cérebro, promovem uma hemodiluição com consequente diminuição da pres- são coloidosmótica plasmática e di- minuição da viscosidade sanguínea. Isso gera, ainda que discretamente, um aumento na taxa de filtração glo- merular e do fluxo sanguíneo renal, bem como aumento do fluxo a nível da medula renal, e isso gera diminui- ção do gradiente de solutos gerado a nível medular, e consequente redu- ção da tonicidade medular, que induz menor reabsorção de água na porção descendente da alça de Henle. HORA DA REVISÃO! No túbulo contorcido proximal ocorre reabsorção ativa e passiva do filtrado glomerular. Basicamente, o transporte ativo é representado pela bomba de sódio-potássio ATPase, que transporta o sódio através da membrana basolateral, contra o gradiente químico. Isso estabelece um gradiente favorável à difusão sódio, que então se difunde através da membrana luminal para dentro da célula. Assim, sódio, água e outras substâncias são reabsorvidas do líquido intersticial para os capilares peritubulares por ultrafiltração. Há também proteínas transportadoras do sódio, que promovem a difusão facilitada des- se eletrólito e também participam do transporte ativo secundário de outras substâncias, como a glicose e aminoácidos, que na verdade, não devem estar presentes no filtrado glomerular. A reabsorçãoativa de sódio ocorre em praticamente todo o sistema de túbu- los renais, porém no túbulo contorcido proximal há uma extensa borda em escova no lado luminal da membrana, ou seja, aquele que se relaciona com o caminho em que o filtrado glomerular está fluindo, e essa borda em escova multiplica a área da superfície em cerca de 20 vezes. No diabetes, por exemplo, o excesso de glicose no fluido tubular funciona como um mecanismo osmótico, puxando muita água para o túbulo e gerando a poliúria característica dessa doença, bem como a polidipsia, pois é interpretado pelo corpo que há necessidade de maior ingestão de água. MAPA MENTAL - DIURÉTICOS OSMÓTICOS DIURÉTICOS OSMÓTICOS TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL MANITOL (HIC) TÚBULO HIPEROSMOLAR 8FISIOLOGIA APLICADA Inibidores da Anidrase Carbônica O principal representante da classe de inibidores da anidrase carbônica é a Acetazolamida A anidrase carbô- nica está presente em muitos locais do néfron, incluindo as membranas luminal e basolateral, citoplasma das células epiteliais e hemácias na circu- lação renal. No entanto, essa enzima se concentra na membrana luminal do túbulo proximal, onde junta água e CO², formando o ácido carbônico, que se dissocia em íons hidrogênio e íons bicarbonato. Sem a anidrase carbônica, não há formação de bicarbonato nem hidro- gênio. O bicarbonato serve no túbulo contorcido proximal, na porção inicial, permite a absorção de sódio. Assim, a falta de bicarbonato impede a absor- ção basolateral de sódio pelo simpor- ter Na-3HCO3, e sem o hidrogênio também não ocorre a absorção apical pelo antiporter Na-H, que troca o hi- drogênio pelo sódio. Assim, o sódio fica retido no fluido tubular, atraindo mais água para esse local e gerando, concomitantemente, a natriurese. Porém, sem absorver o bicarbonato e sem excretar hidrogênio, é gerada uma acidose metabólica, por isso es- ses medicamentos são mais indica- dos para pacientes hipervolêmicos que apresentam alcalose metabólica associada. Na+ Na+ K+ K+ Na+ H+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Líquido intersticial Lúmen tubular Líquido intersticial Lúmen tubular Células tubulares Células epiteliais tubulares Cotransporte Cotransporte Glicose AminoácidosAminoácidos Glicose Junção oclusiva Espaço intercelularMembrana basal Capilar peritubular Figura 3. Mecanismo básico de transporte ativo do sódio e do transporte ativo secundário. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 2011 9FISIOLOGIA APLICADA Além disso, a anidrase carbônica também está envolvida na secreção de prótons no ducto coletor, assim essa porção dos túbulos renais é local de ação secundário para essa classe de fármacos. Inibidor da anidrase carbônica Túbulo proximal Membrana basolateral Junção oclusiva Luz Metabolismo Sangue Figura 4. Mecanismo de ação dos inibidores da anidrase carbônica. Fonte: https://bit.ly/3nIkNrl 10FISIOLOGIA APLICADA Diuréticos de Alça O principal representante dos diu- réticos de alça é a furosemida, que funciona no segmento espesso da porção ascendente da alça de Henle. Além da furosemida, também exis- tem o ácido etacrínico e bumetanida. Estes medicamentos age na bomba de Na-K-2Cl no segmento ascen- dente espesso, e com isso é aumen- tada a concentração de sódio, cloreto e potássio no fluido tubular, puxando água para o túbulo e com isso é elimi- nada mais água pela urina. Vale lembrar, no entanto, que o seg- mento ascendente espesso da alça de Henle é o ponto diluidor da urina, através do mecanismo de contracor- rente da alça de Henle. Esse meca- nismo consiste no processo em que o líquido intersticial se torna hiperos- mótico, o que depende do transporte ativo de íons sódio e cotransporte de íons potássio, cloreto no ramo ascen- dente espesso da alça de Henle para o interstício medular; transporte ativo de íons dos ductos coletores para o interstício; difusão facilitada de gran- de quantidade de ureia dos ductos coletores medulares internos para o interstício; e difusão de pequena quantidade de água para o interstício. MAPA MENTAL - INIBIDORES DA ANIDRASE CARBÔNICA INIBIDORES DA ANIDRASE CARBÔNICA ACETAZOLAMIDA IMPEDE LIBERAÇÃO DO H+ IMPEDE ABSORÇÃO DO BICARBONATO ABSORÇÃO DE Na+ PELO ANTIPORTER Na+-H+ ABSORÇÃO BASOLATERAL DE Na+ PELO TROCADOR Na-3HCO3 ACIDOSE METABÓLICA X X 11FISIOLOGIA APLICADA Isso torna a urina diluída, para que o ADH no túbulo coletor, na porção me- dular, induza a absorção intensa de água. Então, além do mecanismo de colocar o sódio no fluido tubular, a fu- rosemida impede esse mecanismo de contracorrente, tornando a urina mais concentrada, pela presença do sódio. Dessa maneira, quando este fluido chega ao túbulo coletor, o ADH não é capaz de induzir a absorção tanta água, fazendo com que esse líquido seja perdido na urina. Hiposmótico Alça de Henle ascendente espessa H+ Na+, Cl-, HCO3-, K+, Ca++, Mg++ Figura 5. O componente espesso ascendente da alça de Henle reabsorve cerca de 25% das cargas filtradas de sódio, cloreto e potássio, além de grandes quantidades de cálcio, bicarbonato e magnésio. Esse segmento também secreta íons hidrogênio para dentro do lúmen tubular. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 2011 O mecanismo de ação da furosemida é muito eficiente, especialmente nas 6 primeiras horas de ação do diurético (pode aumentar a liberação de urina em cerca de 20 vezes), gerando ati- vação do SRAA e retenção de sódio como mecanismo compensatório, já que o corpo entende que está em hi- povolemia. Porém, esse medicamento possui efeitos colaterais importantes, como a hipernatremia, hipocalemia, alcalose metabólica, hipocalemia, hi- peruricemia e aumento da creatinina. 12FISIOLOGIA APLICADA A hipernatremia ocorre com o uso da furosemida devido a quantidade menor de água livre, e por conta do bloqueio do mecanismo de contra- corrente, ocorre muita perda de água livre, fazendo com que o déficit de água seja maior que o déficit de sódio, então o sódio restante acaba ficando mais concentrado. A hipocalemia é explicada, além da maior excreção de potássio, pelo mecanismo compensatório de ativa- ção do SRAA, no qual a aldosterona estimula a absorção de sódio pelas células principais e estimula a excre- ção de potássio, favorecendo uma tendência a hipocalemia. Porém o cálcio faz um grau de compensação do mecanismo caliurético (perda de potássio na urina), pois a presença de muito cátion no túbulo induz a reab- sorção de potássio. ATP Na+, K+, Mg++, Ca++ K+ 2Cl- H+ Células tubulares Diuréticos de alça (Furosemida) Líquido intersticial renal Lúmen tubular K+ K+ Na+Na+ Na+ Cl- Cl- Figura 6. Sítio de ação dos diuréticos de alça. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 2011 13FISIOLOGIA APLICADA A alcalose metabólica é causada pela ação da aldosterona nas células inter- caladas, que irão absorver o potássio, em menor grau do que é excretado pelas células principais, e excretar hidrogênio, gerando uma alcalose metabólica. A hipocalcemia ocorre devido ao fato do cálcio “aproveitar” o gradiente elé- trico gerado pela bomba de Na-K- -2Cl na porção ascendente da alça, e dessa forma o cálcio entra com maior facilidade pela via paracelular, sen- do absorvido devido ao fato do meio intracelular se tornar mais negativo pela ação da bomba, e com isso o cál- cio, que é positivo, é atraído para den- tro da célula. Assim, com o bloqueio dessa bomba, também é bloquea- do esse mecanismo de absorção do cálcio, e com isso sua excreção pela urina é aumentada, podendo gerar hipercalciúria, com cálculos renais recorrentes. A furosemida não é diretamente ne- frotóxica, ou seja, não há lesão renal aguda pelo uso esse medicamento. No entanto, o uso contínuo gera uma hipovolemia significativa, o que pode causar lesão renal aguda pré-renal pela hipovolemia.A creatinina é me- dida em mg/dl, assim pode aumentar quando há hipovolemia. A furosemida deve ser prescrita para tratamento sintomático da hipervo- lemia, assim, ela não reduz morta- lidade de nenhuma doença de base que está gerando a hipervolemia. Por isso, é um medicamento indicado para ascite (porém espironolactona é a primeira linha), hipertensão pulmo- nar e alguns pacientes com síndrome nefrótica. 14FISIOLOGIA APLICADA MAPA MENTAL - DIURÉTICOS DE ALÇA FUROSEMIDA (SEGMENTO ESPESSO ASCENDENTE) DIURÉTICOS DE ALÇA BOMBA Na-K-2Cl ÁGUA RETIDA NO FLUIDO TUBULAR POR OSMOSE INIBIÇÃO DO MECANISMO DE CONTRACORRENTE AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE Na-K-2Cl NO FLUIDO TUBULAR ADH (TÚBULO DISTAL) AUMENTO DA CREATININA HIPOCALEMIA HIPERNATREMIA HIPOCALEMIA HIPERURICEMIA ALCALOSE METABÓLICA X 15FISIOLOGIA APLICADA SE LIGA! A alça Henle consiste em três segmentos funcionalmente distintos, que são o segmento descendente fino, segmento ascendente fino e segmento ascendente espesso. Os segmentos fi- nos apresentam membrana epitelial sem borda em escova, poucas mitocôndrias e níveis baixos de atividade metabólica. A porção descendente fina é muito per- meável à água e levemente permeável à maioria dos solutos, inclusive ureia e sódio, sendo a principal função desse segmento a difusão simples de subs- tâncias através dessa parede. Cerca de 20% da água filtrada (filtrado glomeru- lar) é reabsorvida nessa parte da alça de Henle. O componente ascendente fino e espesso são impermeáveis à água, sen- do importante na concentração da uri- na. O segmento espesso possui células epiteliais que realizam absorção ativa de sódio, cloreto e potássio. Cerca de 25% das cargas filtradas de sódio, clo- reto e potássio são reabsorvidos na alça de Henle, sendo a maior parte no seg- mento espesso, que também reabsorve grandes quantidades de cálcio, bicar- bonato e magnésio. O principal compo- nente dessa reabsorção é a bomba de sódio-potássio ATPase nas membranas basolaterais da célula epitelial, que man- tém baixa a concentração intracelular de sódio, e isso gera gradiente favorável à movimentação do sódio do líquido tubu- lar para a célula. O movimento do sódio no segmento espesso da alça de Henle através da membrana luminal é media- da principalmente pelo cotransportador de 1-sódio, 2-cloreto, 1 potássio, o qual é inibido pela furosemida e os outros diuréticos de alça. Diuréticos Tiazídicos Os diuréticos tiazídicos atuam no tú- bulo contorcido distal. Aqui, os prin- cipais representantes são a hidroclo- rotiazida (HCTZ), que mais usada por ser mais disponível, e a clortalidona, que é mais potente (não disponível no SUS). Essa drogas atuam bloque- ando o cotransportador Na-Cl, sendo menos natriurético que a furosemida, que não bloqueia o mecanismo de contracorrente, já que o mesmo ocor- re em uma porção anterior do sistema de túbulos. Os tiazídicos não são utilizados em casos edematosos, sendo mais in- dicados para pacientes hipertensos, nos quais reduzem mortalidade por causar efeito vasodilatador secundá- rio, o que reduz a hipertensão. 16FISIOLOGIA APLICADA Os efeitos colaterais dos diuréticos tiazídicos incluem a hiperglicemia (atenção em pacientes diabéticos), hipertrigliceridemia (atenção em pa- cientes dislipidêmicos), hiperurice- mia, hipocalemia, hiponatremia e al- calose metabólica. A hiperuricemia é explicada pelo aumento seletivo da absorção do urato, e com isso se ele- va a concentração do ácido úrico. A hipocalemia é gerada por um me- canismo semelhante ao que ocorre nos diuréticos de alça, a partir de um mecanismo compensatório da ativa- ção do SRAA, no qual o estímulo da aldosterona induz a absorção de só- dio e excreção de potássio. Aqui, a hipocalemia é ainda mais grave, pelo fato de que não há cálcio no fluido tubular, e com isso mais íons positi- vos são atraídos para o fluido tubular, gerando maior perda de potássio na urina do que ocorre com os diuréticos de alça. A alcalose metabólica também ocor- re por um mecanismo semelhante ao que ocorre com os diuréticos de alça, pois a aldosterona estimula as células intercaladas, que reabsorvem potás- sio e bicarbonato e excretam íons hi- drogênio no lúmen, e com a perda de íons H+ ocorre o aumento do pH san- guíneo. A hiponatremia é gerada pela ação do ADH, pois a urina chega ao Na+ Na+ K+ Cl- ATP Células tubulares Líquido intersticial renal Lúmen tubular Diuréticos tiazídicos Cl- Figura 7. Local de ação dos diuréticos tiazídicos. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Else- vier. Rio de Janeiro, 2011 17FISIOLOGIA APLICADA túbulo contorcido distal diluída, per- mitindo ação do ADH, então a perda de sódio aqui é maior que a perda de água, visto que não ocorre o bloqueio do mecanismo de contracorrente. Além disso, como o túbulo contorcido distal é um dos centros reguladores de cálcio, os tiazídicos provocam o aumento da absorção de cálcio, e por conta da hipovolemia, também é es- timulada a maior absorção no túbulo contorcido proximal. Esse mecanis- mo não ocorre com os diuréticos de alça devido ao bloqueio do gradiente elétrico, que é mais importante que o estímulo absortivo. Por conta disso, os tiazídicos são indicados para tra- tamento de pessoas que têm cálculos renais frequentes por aumento da ex- creção de cálcio, causado, por exem- plo, com a furosemida. Antagonistas da Aldosterona MAPA MENTAL - TIAZÍDICOS TIAZÍDICOS EFEITOS COLATERAIS ALCALOSE METABÓLICA HIPONATREMIA HIPERGLICEMIA HIPERTRIGLICERIDEMIA HIPERURICEMIA HIPOCALEMIA EFEITO VASODILATADOR (PACIENTES HIPERTENSOS) HIDROCLOROTIAZIDA (MAIS USADO) NÃO AFETA MECANISMO DE CONTRACORRENTE CLORTALIDONA (MAIS POTENTE) BLOQUEIO DO COTRANSPORTADOR Na+-Cl- 18FISIOLOGIA APLICADA SAIBA MAIS! O segmento espesso ascendente da alça de Henle se esvazia no túbulo distal, que possui uma porção inicial e outra final, que termina no túbulo coletor. A primeira porção do túbulo dis- tal constitui a mácula densa, que é um grupo de células epiteliais agrupadas, que fazem parte do complexo justaglomerular e participa do controle por feedback da filtração glomerular e do fluxo sanguíneo no mesmo néfron. A porção seguinte do túbulo distal tem muitas caracterís- ticas do segmento espesso ascendente da alça de Henle, absorvendo intensamente muitos íons, como sódio, potássio e cloreto, mas é praticamente impermeável à água e uréia, por isso, essa porção é chamada de segmento diluidor, pois também dilui o líquido tubular, retirando muitos solutos. Os túbulos distais são compostos pelas células principais e intercaladas. As células principais reabsorvem sódio do lúmen e secretam potássio no lúmen, por canais espe- cíficos da membrana luminal. As células intercaladas reabsorvem íons potássio e bicarbonato do lúmen e secretam íons hidrogênio no lúmen. A reabsorção de água nos túbulos distais é controlada pela concentração do hormônio antidiurético (ADH). Os antagonistas da aldosterona agem principalmente no túbulo distal final e túbulo coletor cortical. Aqui, o princi- pal representante é a espironolacto- na, e também há a eplerenona. Esses diuréticos são poupadores de potássio, pois geram o bloqueio da aldosterona, promovendo o bloqueio da absorção de sódio e excreção de potássio nas células principais. Esse mecanismo gera como efeito colate- ral hipercalemia, visto que o potássio não é excretado, e acidose metabóli- ca, pois não há secreção de hidrogê- nio pelas células intercaladas. Lem- brando que os íons hidrogênio são gerados nas células intercaladas pela ação da anidrase carbônica, que for- ma o ácido carbônico a partir da água e dióxido de carbono, e este ácido se dissocia em íons hidrogênio e íons bi- carbonato, assim, os íons hidrogênio são secretados para o lúmen tubular e os íons bicarbonato são reabsorvi- dos pela membrana basolateral. As principais indicações para essa classe de diuréticos é para hiperten- são resistente,manejo da ascite em pacientes cirróticos e insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzi- da, sendo um redutor de mortalidade. A espironolactona e eplerenona são antagonistas de receptor de minera- locorticoides que competem com a aldosterona por sítios no receptor nas células principais, assim, inibe a es- timulação da aldosterona, que induz a reabsorção de sódio e secreção de potássio. 19FISIOLOGIA APLICADA SE LIGA! As células intercaladas do túbulo distal final e do túbulo coletor cortical secretam íons hidrogênio intensamente por mecanismo hidrogênio-ATPase, processo diferente da se- creção ativa secundária de íons hidrogênio pelo túbulo proximal, por nessa porção do néfron são secretados íons hidrogênio ativamente, ou seja, contra o gradiente de concentração, de até 1000 para 1. Por isso, as células intercaladas são muito importantes no controle acidobá- sico dos líquidos corporais. Células intercaladas (+ADH) H2O Túbulo distal e final e túbulo coletor Células principais Túbulo distal inicial Na+, Cl-, Ca++, Mg++ HCO3- K+ K+ H+ Figura 8. Características do transporte da parte inicial e final do túbulo distal e do túbulo coletor. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 2011 20FISIOLOGIA APLICADA Bloqueadores dos Canais de Sódio O principal representante dos bloque- adores de canais de sódio é a amilo- rida. Esses diuréticos também agem principalmente no túbulo coletor e bloqueiam os canais de sódio, impe- dindo diretamente a absorção de só- dio nas membranas luminais, e com isso é reduzida a quantidade de só- dio que pode ser transportado pelas membranas basolaterais pela bomba de Na-K-ATPase. A menor reabsor- ção de sódio aumenta a concentração desse soluto no fluido tubular, que retém mais água por osmose, a qual é perdida na urina. O bloqueio dos canais de sódio, ao afetar a ação da bomba de sódio- -potásio ATPase, também diminui o transporte de potássio e secreção desse soluto no líquido tubular. As- sim, os fármacos bloqueadores dos canais de sódio também são pou- padores de potássio, assim como os antagonistas da aldosterona. Essa classe de diuréticos não tem impacto na acidose, pois não gera interferên- cia nas células intercaladas, visto que não ocorre ativação do SRAA. MAPA MENTAL - ANTAGONISTAS DA ALDOSTERONA ANTAGONISTAS DA ALDOSTERONA ESPIRONOLACTONA POUPADORES DE POTÁSSIO BLOQUEIO DA ALDOSTERONA EFEITO COLATERAL: ACIDOSE METABÓLICA POR BLOQUEIO DA EXCREÇÃO DE H+ BLOQUEIO DA EXCREÇÃO DE POTÁSSIO BLOQUEIO DA ABSORÇÃO DE SÓDIO TÚBULO HIPEROSMOLAR = MAIS ÁGUA NA URINA HIPERTENSÃO RESISTENTE/ CIRROSE/ ICC COM FE REDUZIDA 21FISIOLOGIA APLICADA K+ K+ Na+ Na+ Cl- ATP Células tubulares Líquido intersticial renal Lúmen tubular Antagonistas da aldosterona (Espironolactona) Bloqueadores do canal de sódio (Amilorida) Figura 9. Mecanismo de ação dos antagonistas da aldosterona e bloqueadores do canal de sódio. Fonte: GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 2011 SAIBA MAIS! As membranas do túbulo distal final e túbulo coletor cortical são quase completamente im- permeáveis à ureia, como é no segmento diluidor do túbulo distal inicial, com isso, pratica- mente toda uréia que chega à essa porção dos túbulos é excretada na urina. Além disso, esses túbulos têm a intensidade de reabsorção do sódio controlada por hormônios, principal- mente aldosterona, e ao mesmo tempo esses segmento secretam íons potássio do sangue dos capilares peritubulares para o lúmen tubular, processo que também é controlado pela aldosterona e outros fatores, como a concentração de potássio nos líquidos corporais. A per- meabilidade do túbulo distal final e do ducto coletor à água é controlada pela concentração de ADH (vasopressina), quanto maior a concentração, maior a absorção de água, sendo que na ausência desse hormônio, mais água é perdida na urina, pois sem ele esses túbulos são impermeáveis à água. 22FISIOLOGIA APLICADA MAPA MENTAL - BLOQUEADORES DOS CANAIS DE SÓDIO BLOQUEADORES DOS CANAIS DE SÓDIO AMILORIDA CANAL DE SÓDIO TÚBULO CONCENTRADO DE SÓDIO MAIS ÁGUA RETIDA NOS TÚBULOS E PERDIDA NA URINA X 23FISIOLOGIA APLICADA MAPA MENTAL - DIURÉTICOS DIURÉTICOS OSMÓTICOS INIBIDORES DA ANIDRASE CARBÔNICA DIURÉTICOSTÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL ALÇA DE HENLE TÚBULO CONTORCIDO DISTAL TÚBULO COLETOR ANTOGONISTAS DA ALDOSTERONA BLOQUEADORES DOS CANAIS DE SÓDIO ESPIRONOLACTONA DIURÉTICO DE ALÇA (PORÇÃO ESPESSA DA PARTE ASCENDENTE) FUROSEMIDA TIAZÍDICOS HIDROCLOROTIAZÍDICOS 3. DISTÚRBIOS ÁCIDO-BÁSICOS O equilíbrio do pH dos líquidos corpo- rais é mantido pela quantidade de áci- do e base em circulação. Esses com- postos são gerados por dois lados do organismo, que é o lado metabólico e o lado respiratório, com a formação do ácido carbônico a partir da água e gás carbônico, com a ação da ani- drase carbônica, e dissociação desse ácido em íons H+ (ácido) e íons bicar- bonato (base). Abaixo, um esquema demonstrando esse processo. 24FISIOLOGIA APLICADA Basicamente, a acidose e alcalose são distúrbios do hidrogênio, assim, quando há uma quantidade elevada de hidrogênio em relação à quanti- dade de base ocorre uma acidose e quando há uma quantidade reduzida desse íon em relação à base ocorre a alcalose. Como o pH é o logaritmo do hidrogênio, quanto mais hidrogê- nio, menor o pH, ou seja, mais ácido o meio. A concentração de CO2, ou seja, a pCO2 (pressão parcial do CO2), é di- retamente proporcional à concentra- ção de hidrogênio. Assim, em situa- ções de hipoventilação, como ocorre um acúmulo de CO2 devido à dimi- nuição de sua eliminação, a concen- tração de CO2 no sangue aumenta e com isso é gerada um acidose res- piratória, enquanto em condições de hiperventilação, quando se diminui a concentração de CO2 devido à sua maior eliminação, é gerada um alca- lose respiratória. Acidose metabólica A acidose ocorre quando há mais íons H+ do que íons bicarbonato, o que pode ocorre pelo aumento da excre- ção de bases ou diminuição da excre- ção de íons hidrogênio, ou acréscimo de ácidos. A adição de ácidos ocorre, por exemplo, na cetoacidose diabéti- ca, que ocorre principalmente em pa- cientes diabéticos com má adesão te- rapêutica ou pacientes com diabetes tipo 1 aguda, ou seja, nesses pacien- tes há uma quantidade aumentada de cetoácidos. Mas a principal cau- sa de acidose metabólica é a sepse, que aumenta a quantidade de ácido lático no sangue, devido ao estímu- lo do metabolismo anaeróbio. Além disso, o aumento de ácidos no san- gue também pode ser provocado por intoxicação, como overdose de AAS (ácido acetilsalicílico). A perda de ba- ses, por sua vez, ocorre em condições de diarreia por exemplo. E a diminui- ção na excreção de íons hidrogênio ocorre quando há falhas nos rins em Lado Metabólico Lado Respiratório 25FISIOLOGIA APLICADA excretar, como na acidose tubular re- nal ou doença renal crônica (DRC). Quando a acidose metabólica é iden- tificada, o organismo reage tampo- nando o excesso de íons H+ com o bicarbonato, e com isso ocorre di- minuição na concentração de bicar- bonato. Outro mecanismo de com- pensação que ocorre é a ativação do centro respiratório, induzindo a hiperventilação, buscando baixar a pCO2, já que a concentração de CO2 influencia diretamente na concentra- ção de íons H+. Essa hiperventilação compensatória é característica, sendo chamada de respiração de Kussmaul (inspiração -> apneia -> expiração -> apneia). Mas o sistema efetivo de compensação é o aumento da excre- ção de H+ pelos rins, nas formas de amônio (NH4) e tampão de hidrogê- nio e fosfato (H+P) nas células inter- caladas, além do aumento da absor- ção de HCO3 (bicarbonato). Quando ocorre acidose metabólica, a gasometria irá indicar três parâme- tros alterados, que é o pH (concen- tração de hidrogênio), bicarbonato e pCO2. Assim, o pH estará diminuído,evidenciando acidose; o bicarbonato estará baixo, ou porque está sendo utilizado para tamponar o excesso de íons hidrogênio ou porque está sen- do perdido (ex: diarreia), constituindo a causa da acidose; e a pCO2 estará tendendo para baixo, visto que, devi- do ao mecanismo de compensação da acidose o CO2 está sendo elimi- nado através da indução da hiper- ventilação. Nesses casos (acidose metabólica compensando com hiper- ventilação), há um nível de pCO2 es- perado que seja justificado pela com- pensação. Assim, quando a pCO2 está dentro da faixa esperada, repre- senta um distúrbio simples, ou seja, apenas acidose metabólica, enquan- to nos casos em que a pCO2 está aci- ma da faixa esperada é indicativo de distúrbio misto, de acidose metabóli- ca e respiratória, e quando está abai- xo da faixa esperada é sugestivo de distúrbio misto de acidose metabólica e alcalose respiratória. Este parâme- tro é calculado a partir da fórmula de Winter: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3] + 8 SAIBA MAIS! A cetoacidose diabética ocorre quando a falta de glicose dentro das células, provocada pela deficiência de insulina, induz a produção de energia a partir de gordura, que geram cetonas como resíduos, que são os corpos cetônicos. Essa condição se manifesta clinicamente com polidipsia, hálito cetônico e confusão mental, visto a intoxicação neurológica que o excesso desses compostos pode gerar. 26FISIOLOGIA APLICADA Alcalose metabólica A alcalose metabólica ocorre quan- do há acúmulo de bases, o que pode ocorrer em casos de excesso de in- gestão de antiácidos, que são bases, utilizados para tratamento de síndro- mes dispépticas, por exemplo. Tam- bém pode ocorrer alcalose metabó- lica quando ocorre muita perda de ácidos, por vômitos por exemplo, que eliminam ácido clorídrico presente no estômago. Nessas condições, os mecanismos de compensação incluem o tampo- namento do excesso de bases com o hidrogênio; hipoventilação, que bus- ca aumentar os níveis de pCO2 para compensar a falta de íons hidrogênio; e os rins diminuem a excreção do hi- drogênio (NH4 e H+P) e aumenta a excreção de íons bicarbonato, pelas MAPA MENTAL - ACIDOSE METABÓLICA ACIDOSE METABÓLICA MECANISMO DE COMPENSAÇÃO ETIOLOGIA GASOMETRIA TAMPONAMENTO COM HCO3 HIPERVENTILAÇÃO (RESPIRAÇÃO DE KUSSMAUL) EXCREÇÃO DE H+ PELOS RINS (NH4 E H+P) OVERDOSE DE AAS CETOACIDOSE DIABÉTICA SEPSE DIARREIA pH DIMINUÍDO pCO2 TENDENDO PARA BAIXO HCO3 BAIXA 27FISIOLOGIA APLICADA células beta-intercaladas. Vale lem- brar que o amônio é produzido no metabolismo da glutamina, então nos casos de alcalose metabólica os rins também induzem a redução do meta- bolismo desse aminoácido. A gasometria de pacientes com alca- lose metabólica indicam pH alto, indi- cando a alcalose, e bicarbonato alto, visto o excesso de bases no corpo. A pCO2 nesses casos tende para alta, devido a hipoventilação que gera a retenção do gás carbônico. Aqui tam- bém é preciso avaliar se há um dis- túrbio simples ou misto, a partir da equação: pCO2 = [HCO3] + 15 Se a pCO2 for excedente ao neces- sário, é característico de um dis- túrbio misto, que combina alcalose metabólica com acidose respiratória, e quando este parâmetro for abaixo do necessário, é indicativo de distúr- bio misto que combina alcalose me- tabólica com alcalose respiratória. SE LIGA! As células intercaladas que compõem os túbulos distais podem ser do tipo alfa ou beta. As do tipo alfa re- absorvem potássio e secretam íons H+ para o lúmen tubular, para serem excre- tados pela urina. Esses íons são gerados nessas células pela ação da anidrase carbônica, e para cada íon hidrogênio secretado, um íon bicarbonato fica dis- ponível para reabsorção, sendo células importantes na acidose. Já as células intercaladas beta fazem o contrário, ou seja, secretam íons bicarbonato para o lúmen tubular e reabsorvem íons hidro- gênio, sendo importantes na compen- sação da alcalose. As células beta tam- bém podem reabsorver ou secretar íons potássio. 28FISIOLOGIA APLICADA Acidose respiratória A acidose respiratória ocorre quan- do não é possível realizar adequada- mente as trocas gasosas, induzindo o acúmulo de CO2 pela dificuldade de ventilação (hipoventilação), como ocorre no DPOC (doença pulmonar obstrutiva crônica), doença em que há destruição do parênquima pulmonar. A acidose respiratória também pode ser gerada quando há depressão do sistema respiratório induzida por dro- gas por exemplo. O primeiro mecanismos de compen- sação é o tamponamento com a água, para que seja formado mais ácido car- bônico, que se dissocia em íons hidro- gênio e íons bicarbonato, para tentar diminuir a quantidade de CO2. Mais tardiamente, os rins aumentam a ex- creção de hidrogênio (NH4 e H+P) e aumenta a reabsorção de HCO3, mesmo mecanismo de compensação da acidose metabólica. Na gasometria, a acidose respiratória é evidenciada pelo pH baixo, eviden- ciando a acidose; pCO2 alto, devi- do a hipoventilação; e o bicarbonato MAPA MENTAL - ALCALOSE METABÓLICA ALCALOSE METABÓLICA MECANISMO DE COMPENSAÇÃO ETIOLOGIA GASOMETRIA TAMPONAMENTO COM H+ HIPOVENTILAÇÃO RINS DIMINUEM EXCREÇÃO DE H+ E AUMENTAM A DE HCO3 ALTA INGESTÃO DE ANTIÁCIDOS VÔMITOS pH AUMENTADO pCO2 TENDENDO PARA ALTO HCO3 ALTA 29FISIOLOGIA APLICADA estará tendendo para alto, já que bus- ca compensar a condição “puxando” para uma alcalose. O nível de pCO2 deve ser avaliado, assim, quando o nível for acima do esperado, significa que há um distúrbio misto associan- do a acidose respiratória com uma alcalose metabólica, e quando esti- ver abaixo do esperado, há um dis- túrbio misto associando a acidose respiratória com acidose metabólica concomitante. Além disso, nos distúrbios respirató- rios é preciso avaliar se o mesmo é agudo ou crônico, o que é feito a par- tir da correlação: um acréscimo de 1 mEq/L no HCO3 para cada elevação de 10mmHg do pCO2 acima de 40 mmHg, nos casos agudos e um acrés- cimo de 4 mEq/L no HCO3 para cada elevação de 10mmHg do pCO2 aci- ma de 40 mmHg, nos casos crônicos. MAPA MENTAL - ACIDOSE RESPIRATÓRIA ACIDOSE RESPIRATÓRIA MECANISMO DE COMPENSAÇÃO ETIOLOGIA GASOMETRIA TAMPONAMENTO COM ÁGUA AUMENTO DA EXCREÇÃO DE H+ E ABSORÇÃO DE HCO3 PELOS RINS DEPRESSÃO RESPIRATÓRIA POR DROGAS DPOC pH DIMINUÍDO HCO3 TENDENDO PARA ALTO pCO2 ALTA 30FISIOLOGIA APLICADA Alcalose respiratória A alcalose respiratória ocorre em con- dições de dispneia, como asma, crises de ansiedade e tromboembolismo pulmonar (TEP), nos quais a hiper- ventilação gera diminuição da pCO2 e consequente diminuição do pH. Os mecanismos de compensação também incluem o tamponamento, aumentando a combinação de hidro- gênio e bicarbonato, a fim de tampo- nar o bicarbonato excedente. Com o tempo, os rins diminuem a excreção de íons H+, ou seja, diminuindo o me- tabolismo de glutamina e tampona- mento do H+P, e também o aumento da excreção de HCO2 pelas células beta-intercaladas, semelhante ao que ocorre na alcalose metabólica. Na gasometria, o pH estará baixo, evidenciando a alcalose; a pCO2 es- tará baixa, graças à maior eliminação de CO2 (hiperventilação); e o HCO3 estará tendendo para baixo, buscan- do compensar o distúrbio induzindo uma acidose. Aqui a pCO2 também deve ser avaliada, sendo que quando estiver acima da faixa esperada, há um distúrbio misto envolvendo uma alcalose respiratória e alcalose meta- bólica, e quando estiver abaixo, há um distúrbio misto associando alcalose respiratória com acidose metabólica. Além disso, aqui, da mesma forma que na acidose respiratória, é preciso avaliar se o distúrbio é agudo ou crôni- co, o que é feito a partir da correlação: um decréscimo de 2 mEq/L no HCO3 para cada redução de 10mmHg do pCO2 abaixo de 40 mmHg, nos ca- sos agudos e um decréscimo de 5 mEq/L no HCO3 para cada redução de 10 mmHg no pCO2 abaixo de 40 mmHg, nos casos crônicos. 31FISIOLOGIA APLICADA Gasometria A gasometriaé um exame muito im- portante, especialmente em pacien- tes graves na emergência, que evi- dencia os alterações de sinais vitais, como distúrbios ácido-básicos e per- mite correção incisiva. A gasometria precisa ser arterial quando se deseja avaliar a pressão parcial dos gases oxigênio e carbônico, e deve ser co- lhida na artéria radial ou na artéria femoral. A gasometria fornece muitos parâme- tros, além da pressão parcial dos ga- ses, como lactato, entre outros, sendo que para a avaliação de distúrbios ácidos-básicos é importante destacar o pH, a pCO2 e o HCO3. Nessa ava- liação, o primeiro passo é observar o pH, cuja faixa aceitável é entre 7,35 e 7,45, assim, quando estiver abaixo de 7,35 há uma acidose, e quando estiver acima de 7,45 há uma alca- lose. Depois, deve se observar o bi- carbonato e a pressão parcial de CO2 para classificar a acidose ou alcalose em distúrbio metabólico ou respira- tório. Se a acidose apresentar HCO3 < 21, é uma acidose metabólica, e se a pCO2 for maior que 45, é uma aci- dose respiratória. Já nos distúrbios de MAPA MENTAL - ALCALOSE RESPIRATÓRIA ALCALOSE RESPIRATÓRIA MECANISMO DE COMPENSAÇÃO ETIOLOGIA GASOMETRIA RINS DIMINUEM EXCREÇÃO DE H+ E AUMENTAM A DE HCO3 AUMENTO DA JUNÇÃO H+ E HCO3 ASMA TEP pH AUMENTADO HCO3 TENDENDO PARA BAIXO pCO2 BAIXAANSIEDADE 32FISIOLOGIA APLICADA alcalose, é indicada a alcalose meta- bólica quando o HCO3 for menor que 27, e alcalose respiratória é indicada pela pCO2 menor que 45. Após a identificação e classificação do distúrbio ácido-básico, é preciso determinar se é um distúrbio simples ou misto. Assim, na acidose metabó- lica, na qual o bicarbonato está baixo, é preciso analisar a pCO2 (fórmula de Winter), se a mesma estiver dentro da faixa esperada é um distúrbio sim- ples, e se estiver fora do esperado é um distúrbio misto. Figura 10. Variação de pH. Fonte: https://bit.ly/3lVyz9j Abaixo, uma tabela demonstrando os valores normais dos parâmetros avaliados na gasometria: PARÂMETRO VALORES pH 7,35 – 7,45 PCO2 35 – 45 mmHg HCO3 22 – 26 mEq/L 33FISIOLOGIA APLICADA MAPA MENTAL - DISTÚRBIOS ÁCIDO-BÁSICOS < 7,35 ALCALOSE HCO3 < 21 DISTÚRBIOS ÁCIDO- BÁSICOS pCO2> 45 HCO3 > 27 pCO2 < 45 ACIDOSE METABÓLICA ACIDOSE RESPIRATÓRIA ALCALOSE METABÓLICA ALCALOSE RESPIRATÓRIA MAIS ÁCIDO QUE BASE HIPERVENTILAÇÃO MAIS BASE QUE ÁCIDO HIPERVENTILAÇÃO ACIDOSE pH > 7,45 34FISIOLOGIA APLICADA REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Elsevier. Rio de Janeiro, 22011. Brater DC, Ellison DH – Mecanismo de ação dos diuréticos; UpToDate. Acesso em 11 de novembro de 2020, disponível em https://www.uptodate.com/. GOLDMAN, Lee, SCHAFER, Andrew L, et al. Goldman-Cecil. Medicina. 25ª ed. Rio de Janei- ro. Elsevier, 2018. MOTA, Renta Manuela Ferreira. Diuréticos: revisão farmacológica e avalição do consumo em Portugal. Porto, 2012. Nephrology in 30 days. 2.ed. Nova York: Lange, 2013. 6. Pere Ginès and Robert W. Schrier. SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 35FISIOLOGIA APLICADA
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