Ana Beatriz Romoaldo - Estudo dirigido 1 - Hemodinamica

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ESTUDO DIRIGIDO – DEDUZINDO AS FÓRMULAS PARA DETERMINAR A
HEMODINÂMICA RENAL
APLICANDO E REVISANDO CONCEITOS DA AULA PASSADA
1. Nos rins entram 1200 ml de sangue por minuto. Desses 1200 ml de sangue,
aproximadamente 600 ml corresponde à fração de plasma e os outros 600 ml
correspondem às células sanguíneas. Desse total, apenas 120 ml de plasma são
filtrados nos glomérulos. Quantos porcentos do plasma que entra nos rins é
filtrado nos glomérulos?
O sangue filtrado chega até o rim por meio da artéria renal, sendo filtrado
apenas 20% do plasma nos glomérulos devido à pressão hidrostática desse sangue nos
capilares glomerulares.
2. Sabendo que excretamos cerca de 1-2 ml de urina por minuto, quantos
porcentos do filtrado glomerular eliminamos na forma de urina? O que tem que
acontecer entre a filtração glomerular e a formação de urina para que isso seja
possível?
Somente uma média de 1,6% litros de filtrado glomerular é transformado em
urina, dependendo da quantidade de líquido ingerido. O restante sofre processo de
reabsorção depois do processamento e da filtração de quase 180 litros de sangue
(98,4%) que passa pelos capilares renais por dia.
O filtrado glomerular é semelhante ao plasma, porém possui ausência de
elementos figurados do sangue e menor quantidade de macromoléculas e de proteínas.
Após a filtração (1), esse líquido sofre os processos de reabsorção (2) para
transportar as substâncias do interior tubular renal para o sangue que envolve o túbulo
e de secreção tubular (3) no néfron e secretar essa urina formada através da uretra.
FLUXO SANGUÍNEO RENAL (FSR)
Os rins recebem um volume de sangue correspondente a 25% do débito cardíaco.
Por peso de tecido, o FSR é 4 vezes maior que o fígado ou músculos em
exercício e 8 vezes maior que o fluxo sanguíneo coronário. Portanto o FSR não
se iguala a nenhum outro órgão. Dentro dos rins, o fluxo sanguíneo é diferente
dependendo da região do órgão. No córtex, o FSR é mais rápido, correspondendo
a 90% do total. Já o fluxo sanguíneo medular é mais lento e corresponde a 10%
do fluxo total, chegando a apenas 2,5% do total na medula interna.
3. Com base nas funções das diferentes porções dos néfrons, sugira uma
explicação para as diferenças entre o fluxo sanguíneo cortical e medular. Sinta-se
livre para dar o palpite!
Para medirmos o fluxo sanguíneo renal (FSR), podemos tomar como ponto de
partida o princípio da conservação ou princípio de Fick: a quantidade de uma
determinada substância retirada ou adicionada à circulação por um órgão
equivale à quantidade que sai do órgão desde que essa substância não seja
sintetizada ou metabolizada por ele.
Os rins são divididos em duas zonas: a cortical é a região externa e a medular
localiza-se internamente. Ambas as partes possuem os nefrons, os vasos sanguíneos e
linfáticos e os nervos. Talvez a diferença do FSR depende da capacidade de
condução da estrutura e o quanto ela pode sofrer adaptações celulares para a
absorção do soluto, por exemplo. Isso porque a maior parte do fluxo sanguíneo renal
acontece na região cortical, que é mais rápida. Os 10% que sobram vão para a região
medular, onde o FSR é lento e as alças de Henle alcançam a fim de reabsorver a água
e os eletrólitos, como sódio, potássio e cálcio, para concentrar a urina.
4. Observe a figura ao lado. Quais são as portas de saída e
entrada de líquido nos rins?
Os rins têm papel importante na regulação da pressão e da
filtração sanguínea. O local indicado trata-se do hilo renal, onde
entram e saem uma série de estruturas: a artéria renal (em
vermelho), a veia renal (em azul), o ureter, os nervos renais e os
vasos linfáticos renais.
Nesse sentido, o sangue entra nos rins através das artérias
renais, que originam-se na artéria aorta abdominal, para que volte ao coração sem as
toxinas. Estas são eliminadas na forma de urina. Após circular pelos rins, o sangue
retorna à veia cava abdominal através das veias renais e a urina formada sai pelo ureter
até a bexiga, onde será secretada através dos ureteres e da uretra.
5. Você quer saber o fluxo (mg/min) de entrada de determinada substância
(substância X) pelos rins. Se pudéssemos dosar a concentração dessa substância
(mg/ml) na artéria renal (logo antes de entrar nos rins) e se soubéssemos o fluxo
sanguíneo (ml/min) por essa artéria, qual seria a fórmula para calcular o fluxo de
entrada da substância X pelos rins?
Poderia multiplicar o Fluxo Renal Sanguíneo (FSR) com a dosagem da
concentração da substância na artéria renal para verificar o fluxo de entrada dela, o
qual a fórmula seria algo assim:
Fluxo de entrada da substância X (mg/min)= FSR (ml/min) . CSubstância X (mg/ml)
6. Você quer saber o fluxo (mg/min) de saída de determinada substância
(substância X) pelos rins. Se pudéssemos dosar a concentração dessa
substância (mg/ml) na veia renal (logo após sair dos rins) e na urina e se
soubéssemos o fluxo de sangue (ml/min) que sai por essa veia e pela urina, qual
seria a fórmula para calcular o fluxo de saída da substância X pelos rins? (Dica: o
raciocínio é semelhante ao da questão anterior).
Pode ser aplicada a fórmula de clearance renal/plasmática, o qual é possível
calcular o quanto essa substância foi filtrada do plasma, transformada em filtrado
glomerular e depois excretada como urina:
Fluxo urinário= Concentração de subs. X na urina . Concentração de subs. X no sangue
7. Agora proponha uma fórmula para representar a relação entre a entrada da
substância X pelos rins e sua saída desse órgão considerando o princípio da
conservação ou princípio de Fick.
A lei de Fick determina que a quantidade de uma substância adicionada é
proporcional ao volume de entrada e de saída no órgão. Sendo assim, a fórmula seria:
Fluxo sanguíneo renal (FSR). Concentração de saída da subst.
Qntd. de saída da urina . Concentração de subst. X na urina.
8. O fluxo sanguíneo na veia renal é ligeiramente menor do que na artéria renal
(cerca de 1/1200). Portanto, essa diferença pode ser ignorada. Se você considerar
esses valores como sendo iguais, sendo que ambos então corresponderiam ao
fluxo sanguíneo renal (FSR), como ficaria a fórmula que você representou na
questão anterior? Isole o FSR na fórmula.
Fluxo sanguíneo renal (FSR)= Concentração de saída da subst.
Qntd. de saída da urina . Concentração de subst. X na urina.
9. Doenças que afetam a função renal podem alterar os fluxos sanguíneos renais
(entrada e/ou saída), a taxa de filtração glomerular (ou ritmo de filtração
glomerular – ml de plasma filtrado / min) e, consequentemente, a excreção de
substâncias pelos rins. Você foi convidado a participar de um estudo clínico para
estudar uma disfunção renal. Os cientistas pretendem avaliar o funcionamento
dos seus rins medindo os fluxos sanguíneos de entrada utilizando um aparelho
de medição ultrassônico como mostrado acima. Eles também pretendem canular
a artéria e veia de um dos seus rins para dosar os níveis de substâncias que
passam por ele. Sabendo disso, você se candidataria como voluntário para esse
estudo? Você acha que esse tipo de medida seria viável de ser aplicado na
clínica? Dá para elaborar uma forma indireta, mas não invasiva, de se avaliar a
função renal nos pacientes?
Imagine que a substância X é uma molécula que é livremente filtrada nos
glomérulos, mas não é reabsorvida nem secretada na região tubular dos néfrons.
Dessa forma, sua depuração (ou clearance), que corresponde ao quociente entre
a carga excretada e sua concentração plasmática, seria numericamente igual à
taxa de filtração glomerular (TFG, ml de plasma filtrado/minuto) dos rins, pois
todas as moléculas X filtradas nos glomérulos acabam indo para a urina. Como
praticamente toda molécula X que passa pela artéria renal é filtrada nos
glomérulos, nada flui da substância X pela veia renal. Essa forma de excreção
pode ocorrer principalmente com moléculas exógenas (que não existem no
organismo). Pensando nisso, a injeção sanguínea de compostos como opara-aminohipurato de sódio (PAH), que possui as mesmas características da
substância X, acaba sendo uma estratégia não invasiva para calcular a TFG uma
vez que podemos assumir que o fluxo de saída de PAH da veia renal é nula.
Talvez, pois é uma estratégia pouco invasiva. Isso porque o medidor
ultrassônico mede a velocidade de um fluido com ultrassom para calcular a vazão do
líquido, mas não é aplicado na clínica. Sobre a canulação venosa, esse é um método
de difícil obtenção sanguínea. No caso do para-aminohipurato de sódio (PAH), que é
uma substância exógena, pode ser uma tentativa de avaliar o fluxo sanguíneo renal
cortical sem haver necessidade do conhecimento de sua concentração no sangue
venoso renal, tornando-se pois uma técnica não invasiva por estar no plasma.
Normalmente, usa‑se o sangue venoso para o exame de clearance de creatinina (CrCl)
a fim de quantificar a TFG na prática clínica. Por ser um valor constante, a queda na
TFG pode ser o primeiro e único sinal clínico de doença renal. Porém, mais testes em
modelos animais seriam necessários para que a técnica seja empregada na clínica,
pelo custo financeiro.
10. Considerando o exposto acima e sua resposta na questão 8, proponha uma
fórmula para calcular a TFG utilizando dados de fluxo urinário e das
concentrações urinária e plasmática de PAH de indivíduos que receberam injeção
intravenosa de PAH. Dessa forma, ao calcular a depuração de PAH, você
determinará a TGF dos rins do paciente.
A fórmula que você deduziu baseando na depuração de substâncias como o PAH
é útil para medir a TFG de forma experimentalmente viável e não invasiva. Porém,
a TFG corresponde apenas ao fluxo de plasma que é filtrado no córtex renal
(fluxo plasmático renal cortical). A partir dessa fórmula ainda não é possível
inferirmos o valor do fluxo sanguíneo renal. Este é possível de ser medido se
soubermos o volume de plasma/minuto que passa pelos glomérulos, ou seja, o
fluxo sanguíneo cortical (FSRC).
Como vimos no início deste estudo dirigido, o FSRC corresponde a 90% do total
do fluxo sanguíneo renal. Logo, o FSRC pode ser usado para estimar o fluxo
sanguíneo renal total (FSR). Agora estamos mais perto de conseguir obter o valor
do FSR! Mas como conseguiremos calcular o FSRC de forma não invasiva?
Uma forma de se medir isso é utilizando o
dado do hematócrito dos pacientes que
receberam PAH para determinar a proporção
de células sanguíneas e plasma do sangue
total. Para medirmos o hematócrito, uma
pequena amostra do sangue fresco de um
paciente é colocada em um tubo capilar. Ao centrifugarmos esse tubo,
conseguimos medir a proporção de plasma em relação à fração celular do
sangue do paciente (vide figura ao lado). É importante ressaltar que o valor do
hematócrito corresponde à fração de células sanguíneas (principalmente
eritrócitos) em relação ao volume total de sangue.
Como o material biológico é o sangue, é possível fazer o cálculo usando o valor
do clearance renal. Considerando o PAH, a fórmula para medir a filtração glomerular
seria:
TFG= Clearance renal de PAH
Concentração plasmática de PAH.
11. Você concorda que o fluxo de sangue que entra no córtex renal (FSR), ou seja,
que entra nos glomérulos, é igual à TFG (volume de plasma filtrado por minuto
nos glomérulos) mais o volume de sangue retido nos glomérulos (contendo as
células sanguíneas)? Como então o valor do hematócrito pode ser útil para
determinar o FSR a partir do hematócrito?
Como injetar compostos exógenos como o PAH em pacientes ainda é uma
abordagem invasiva (nada comparado a canular a artéria renal, mas sim, injetar
uma substância no corpo é invasivo), na prática clínica os médicos usam a
creatinina para estimar a TFG. A creatinina é um produto de degradação do
fosfato de creatinina, um composto que armazena energia para uso imediato
principalmente nos músculos. Sendo a creatinina constantemente produzida no
corpo, sua concentração plasmática não varia muito. Além disso, ela é facilmente
dosada em fluidos biológicos por ensaios bioquímicos. Embora uma pequena
fração da creatinina seja excretada na urina, uma estimativa de sua depuração é
suficiente para estimar alterações na função renal na maioria dos casos.
Acredito que não, pois o fluxo renal sanguíneo trata-se da quantidade de
sangue que passa pelos rins e o TFG indica o volume de líquido que é filtrado para
dentro da cápsula de Bowman por tempo. Assim, o hematócrito indica a porcentagem
de eritrócitos no sangue e também se o paciente sofre com alguma doença renal por
causa da eritropoetina (EPO), uma proteína produzida nos rins a fim de produzir mais
eritrócitos. Se o paciente é renal, a produção de EPO será prejudicada e o hematócrito
estará baixo.
12. Se a concentração de creatinina no plasma de um paciente é de 1,8 mg/100 ml
de plasma, a creatinina na urina =1,5 mg/ml e o volume de urina excretado em
24h é de 1100 ml, qual seria a depuração da creatinina (em L/dia) nesse
indivíduo? E a TFG? Esse valor está dentro das faixas normais em humanos?
(Pesquise na literatura ou na internet os valores de referência)
Considerando a fórmula de Clearance de creatinina, o valor estimado é de 91,6
L/dia. Também considerando que este é um paciente adulto, a taxa de filtração
glomerular do paciente em questão estaria no valor de 63,67 ml/min., abaixo do
recomendado pelo valor de referência para a faixa etária do mesmo, podendo ser um
indício de que há insuficiência das funções renais.