Medicina Resumida, Sistema Renal - SANAR

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2019
 
 
Título: Sistema Renal
Editor: Diana Cruz
Projeto gráfico: Bruno Brum
Coordenador: Diego Barros
Edição de texto: Editorando Birô
Diagramação: caixadedesign.com
Capa: Fabrício Sawczen e Wesley Azevedo
Conselho Editorial: Caio Vinicius Menezes Nunes, Itaciara Larroza Nunes, Paulo Costa Lima, Sandra de
Quadros Uzêda e Silvio José Albergaria da Silva
 
 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Fábio Andrade Gomes - CRB-5/1513
J58m     
Jesus, Vinicius Santos Moura de
            Medicina resumida: sistema renal / Vinicius Santos Moura de Jesus. –
  Salvador : 2B, 2019.
        252 p. : il. ; 16x23 cm. – (Medicina Resumida ; 4).
               
                    ISBN 978-85-5462-127-8
 
                 1. Rins - Fisiologia. 2. Medicina. I. Título. II. Título: Sistema renal. III. Série.                                      
                                                         CDU: 612.46
ÍNDICE PARA CATÁLOGO SISTEMÁTICO
1. Medicina.
2. Medicina.
 
 
Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário Fábio Andrade Gomes - CRB-5/1513
 
 
 
 
Editora Sanar Ltda.
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Caminho das Árvores
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CEP: 41820-770 – Salvador/BA
Telefone: 0800 337 6262
sanarsaude.com
atendimento@sanar.com
Sumário
1. Sistema Renal: Visão Geral e Anatomia
1. Caso clínico
2. Visão geral
3. Anatomia
Referências
Mapa mental
2. Histologia do Sistema Renal
1. Caso clínico
2. Introdução
3. O néfron
4. Os túbulos e ductos coletores
5. O interstício renal
6. As vias urinárias
Referências
Mapa mental
3. Manutenção do Volume dos Líquidos Corporais
1. Caso clínico
2. Entendimento inicial sobre os líquidos corporais
3. A troca de líquidos em condições normais
4. Controle hídrico através do rim
5. Compartimento dos líquidos corporais
6. Regulação da troca de líquidos entre os compartimentos
Referências
Mapa mental
4. Filtração Glomerular
1. Caso clínico
2. Introdução
3. Visão geral da formação da urina
4. A primeira etapa de formação da urina
5. Determinantes da filtração glomerular
6. Fluxo sanguíneo renal
7. Controle fisiológico da fg e do fluxo sanguíneo renal
8. Autorregulação da fg e do fluxo renal
Referências
Mapa mental
5. Reabsorção e Secreção Tubular
1. Caso clínico
2. Introdução
3. A reabsorção tubular e seus mecanismos ativos e passivos de transporte
4. Os mecanismos de reabsorção e secreção tubular ao longo do néfron
5. Mecanismos de regulação da reabsorção e secreção
Referências
Mapa mental
6. Concentração e diluição da urina
1. Caso clínico
2. Introdução
3. Excreção renal de H2O vs urina diluída
4. Conservação renal de H2O vs urina concentrada
5. Controle da osmolaridade do sódio no líquido extracelular
Referências
Mapa mental
7. Regulação renal dos  demais íons  (K+, CA2+, PO4
3-, MG2+)
1. Caso clínico
2. Regulação da concentração do potássio extracelular e sua excreção
3. Mecanismo de excreção renal do potássio
4. Regulação da concentração do cálcio extracelular e sua excreção
5. Controle da excreção renal do cálcio
6. Regulação da excreção renal de fosfato
7. Concentração e excreção do magnésio extracelular
Referências
Mapa mental
8. Equilíbrio acidobásico
1. Caso clínico
2. Introdução
3. Conceitos elementares – ácidos e bases
4. Regulação da concentração do íon H+
5. Mecanismos corporais de defesa: pulmões, tampões e rins
6. Secreção tubular de H+ e reabsorção tubular de HCO3-
7. Produção de “novo” HCO3- pela ação dos sistemas-tampões fosfato e amônia
8. Como os rins corrigem a acidose
9. Como os rins corrigem a alcalose
Referências
Mapa mental
 
 AUTORES
VINICIUS SANTOS MOURA DE JESUS
Interno do Curso de Medicina da Universidade do Estado da Bahia (UNEB), membro do canal Medicina
Resumida e professor do projeto SanarFlix, da Editora Sanar.
MARCELO AUGUSTO DUARTE SILVEIRA
Professor da Sanar Residência Médica (Clínica Médica e Nefrologia). Doutor em Ciências pela Faculdade
de Medicina da USP (FMUSP), especialista em Nefrologia pelo Hospital das Clínicas da FMUSP, Membro
da Diretoria de Fisiologia e Fisiopatologia Renal da Sociedade de Nefrologia (Biênio 2019-2020), Médico
Assistente do Serviço de Nefrologia (Grupo de Injúria Renal Aguda e Ambulatório de Tubulopatias) do
HCFMUSP, Professor Colaborador da Disciplina de Nefrologia da FMUSP [entre 2016 e maio de 2019],
Médico Assistente do Serviço de Nefrologia do Hospital São Rafael (Salvador, BA), especialista em Clínica
Médica pelo Hospital Santa Marcelina-SP, Graduado em Medicina pela Universidade Estadual de Ciências
da Saúde de Alagoas (UNCISAL).  
 
AGRADECIMENTOS
Escrever esse livro partiu da vontade de desmistificar o sistema renal/urinário humano, de que ele é
complexo, difícil de entender e, por isso, precisa ser decorado com bastante detalhes. É justamente o
caminho oposto da grande maioria dos livros-texto que procurei trilhar e fazê-lo, buscando facilitar ao
máximo o seu entendimento. Essa coletânea, como um todo, traduz um intenso e dedicado trabalho
para entregar o melhor e o mais prático conteúdo ao estudante da área de saúde, cujo tempo é
bastante escasso e o volume de informações que precisa lidar e absorver é enorme ao longo de sua vida
acadêmica. Nesse sentido, sinto-me profundamente feliz e realizado ao entregar essa obra a vocês.
Muito obrigado pelos feedbacks, pelo apoio contínuo, paciência e motivação diária, o que, de fato, foi
imprescindível para tudo isso se tornar realidade.
Agradeço imensamente à valiosíssima contribuição e upgrades do coautor dessa obra, Prof. Dr.
Marcelo Silveira, cujos entusiasmo, seriedade e precisão cirúrgica foram fundamentais ao fomento e
execução dessa obra. Sua bagagem de conhecimento, vivências e comprometimento com a educação
continuada em saúde agregaram uma qualidade sem igual a este trabalho. Gratidão!
Não poderia deixar de agradecer também à Editora Sanar, que tem sido minha segunda casa há
alguns anos, acolhendo e revolucionando a mente de quem aqui passa. Obrigado pela confiança e por
acreditar num projeto inovador e facilitador de conhecimento que, sem sombra de dúvidas, irá ajudar
muitas pessoas. Em especial, agradeço à Mau Mau (Maurício Lima) pelo convite, à Diana Cruz (pela
dedicação, paciência e organização), à Isabela Ribeiro e ao Geisel Alves. Vocês são sensacionais!
Ao Medicina Resumida, em especial à figura de Diego Barros (Stark), um irmão que a vida e a
medicina me deram de presente. Obrigado pela confiança, perseverança e dedicação, irmão! Estaremos
sempre juntos! À Alana Rodrigues (Laninha), Kevin Gomes (Kevito) e Evelyn Assis (Eve) pela companhia,
força e parceria ao trilhar esse caminho juntos. Muito Obrigado!
À minha família, em especial ao meu filhinho Theo (que, mesmo pequenino, me inspira e motiva
diariamente a fazer o meu melhor, cada vez mais), às minhas amadas mãe e avó. Vocês são o meu maior
exemplo de vida, de luta, de perseverança e me deram todas as ferramentas possíveis para que eu
pudesse chegar até aqui, me ensinando que “[...] tudo o que fizerdes, fazei-o de todo o coração, como
para o Senhor e não para os homens” (Colossenses 3:23). Gratidão!
– Vinicius Jesus
A vida acadêmica requer paciência, humildade e perseverança; estes elementos são essenciais para
que se alcance o esperado: a transmissão do saber.
Aos meus Pais (Braz e Sandra) e meus irmãos (Maciel e Milla), vocês são minha inspiração.
A Renata, meu amor, companheira e fonte de muita força, acompanhada de um coração imenso.
Aos mestres que me transmitiram o melhor de si.
– Marcelo Augusto Duarte Silveira
APRENDER PODE SER MAIS FÁCIL
E aí, preparada(o) para dominar o conhecimento acerca do Sistema Renal? Sim, é possível! Nós
sabemos o quanto pode ser difícil compreender alguns temas nesse universo. Seja devido à linguagem
demasiadamente rebuscada de algumas literaturas clássicas ou o excesso de detalhes que facilmente se
perdem em sua memória. Por isso, desde já, queremos estabelecer um compromisso: nosso objetivo ao
longo deste livro é fazer você absorver os principais pontosque são premissas para a formação de seu
raciocínio clínico e, consequentemente, para a sua prática profissional futura. Assim, acreditamos estar
direcionando seu tempo e energia, o que permitirá o aumento da sua eficiência no processo de
aprendizado. Como bônus, estaremos abordando os pontos que, provavelmente, serão cobrados em
suas avaliações. Justamente por terem mais relevância para a prática clínica.
Entretanto, isso é um bônus. Nosso objetivo é fazer você se tornar um melhor profissional. E para
isto, é imprescindível um conhecimento integrado. Conhecimento decorado para a prova é facilmente
esquecido, já o que é verdadeiramente compreendido, fica para a vida. Com isso, entramos em uma
outra preocupação que tivemos: a integração dos três pilares básicos de cada sistema orgânico (a
anatomia, a histologia e a fisiologia). 
Apesar de termos momentos destinados a cada pilar neste livro, estaremos frequentemente
correlacionando-os e permitindo que você obtenha uma visão mais global do processo. Algo que já é
amplamente defendido por metodologias de ensinos mais modernas e que, mais uma vez, possui um
bônus: a economia. Adquirir um livro para cada pilar costuma pesar no orçamento financeiro. Sendo
assim, se você possuir um atlas de anatomia para associar a este livro texto, será o suficiente para um
ótimo aprendizado. E vale ressaltar que boas imagens de anatomia não faltam na internet.
Deixando mais uma vez o bônus de lado, vamos ao maior diferencial deste livro que é a sua
metodologia. Você provavelmente deve saber que há duas metodologias principais nos cursos de
saúde: a tradicional e o PBL (Problem Based Learning - “Aprendizado baseado em problemas”). Sendo
que ainda há alguns cursos que adotam um modelo misto em que se mesclam as duas opções.
A metodologia tradicional é o modelo que nos acostumamos durante o período escolar. Professor é
detentor do conhecimento, realiza aulas expositivas abordando cada assunto e em alguns momentos
são aplicadas avaliações para tentar mensurar o quanto foi aprendido pelo aluno.
A metodologia PBL, em uma explicação simplificada, apresenta inicialmente um problema
(geralmente um caso clínico), permite a discussão em um grupo utilizando os conhecimentos prévios e
motiva o estudante a buscar as respostas para que em um segundo momento, os alunos possam
compartilhar os seus aprendizados e construam conjuntamente o conhecimento. Desta forma, o
professor pode avaliar diversos pontos além do conhecimento adquirido: a capacidade de ser parte de
um grupo, a organização do raciocínio, a exposição do mesmo, dentre outras questões.
Contudo, desta forma que apresentamos, deixa-se a entender que a metodologia PBL apenas possui
vantagens, porém esta está longe de ser a absoluta verdade. Primeiro que é muito frequente se deparar
com professores que não foram treinados para a metodologia, o que permite que os alunos fiquem sem
um guia ou indevidamente orientados. Outra queixa comum entre os estudantes é que algumas
instituições optam por um curto período entre a apresentação do problema e a discussão sobre o
mesmo, não permitindo um tempo adequado de estudo para os estudantes absorverem o conteúdo
necessário. E dentre diversos outros pontos frequentes, o principal é a insegurança. Os estudantes por
não terem recebido o conhecimento do professor, fonte confiável, não conseguem sozinhos estabelecer
quais informações são importantes em um oceano de referências possíveis. As consequências disso são
inúmeras para o aprendizado e saúde mental dos estudantes. Por isso, talvez a resposta mais adequada
seja o modelo misto, associado a professores devidamente capacitados. Neste, além das discussões,
ocorrem aulas expositivas dos professores, quando são contemplados os principais pontos e/ou
complementado o conhecimento exposto nas discussões.
Mas afinal, e o livro?
A coletânea Medicina Resumida foi concebida a partir da análise das principais vantagens e falhas de
cada metodologia. Sendo assim, em cada capítulo você será inicialmente apresentado a um caso clínico,
quando gostaríamos que você tentasse reconhecer os principais pontos e palavras chaves a serem
estudadas. Este exercício mínimo irá aumentar o seu vínculo com o tema e, consequentemente, irá
consolidar melhor em sua memória quando obter as respostas. E não se preocupe que ao virar a
página, você irá encontrar o que consideramos importante e o(s) objetivo(s) do capítulo. O próximo
passo então é a entrega do conteúdo. Essa é feita em cada capítulo com as características que
defendemos ser importantes até aqui: uma abordagem integrada dos três pilares, utilizando uma
linguagem adequada e focando nos pontos principais para a sua formação. Por fim, você ainda terá a
sua disposição um mapa mental simplificado com os pontos principais que você precisa recordar em
uma revisão rápida.
Portanto, seja você de uma instituição com a metodologia tradicional ou PBL, esperamos te oferecer
um recorte da experiência do que há de melhor nos dois mundos. Faça um ótimo proveito!
O MEDICINA RESUMIDA
O Medicina Resumida é um canal do Youtube fundado em março de 2014
por Diego Barros, quando estava nas férias para o 3º semestre do curso de
medicina da Universidade do Estado da Bahia (UNEB).
A proposta desde o início foi compartilhar o conhecimento e as experiências
adquiridas com os demais estudantes dos cursos de saúde em uma época em
que aulas em vídeos para o nicho ainda eram muito escassas.
Após dois anos de crescimento, a demanda dos seguidores só aumentava e
havia o desejo de contemplar todos os pedidos. Entretanto, a rotina densa de
estudos era impeditiva. A solução foi definida em 2016, quando o canal contou
com a sua primeira grande mudança. Foram convidados ao projeto mais cinco
estudantes e amigos (Alana Rodrigues, Evelyn Assis, Gabriel Araponga, Kevin
Gomes e Vinicius Jesus) que além de competentes, se alinhavam com a filosofia
do projeto.
Desde então, todos os esforços foram voltados à contemplar os
conhecimentos do tripé básico dos sistemas orgânicos: a anatomia, a histologia e
a fisiologia. Porém, não se limitando apenas a estes temas.
O primeiro contato com a Editora Sanar ocorreu ainda em 2015 com a
concepção da obra “100 Casos Clínicos Comentados em Medicina”, lançada em
2016 e amplamente requisitada ainda nos dias de hoje.
O vínculo se fortaleceu em 2017 com a concepção da Coletânea Medicina
Resumida e a união de esforços para o desenvolvimento de uma plataforma de
educação médica que complementasse integralmente toda a faculdade de
medicina: o SanarFlix. Projeto este que foi lançado no segundo semestre de 2017
e possui uma completa sintonia com esta coletânea lançada em 2018. Ambos
frutos de um grupo alinhado em inovar a educação médica, utilizando como
premissas a qualidade e a acessibilidade de seus projetos.
E o Medicina Resumida? Apenas ganhou com essa união de esforços. Evoluiu
em quantidade e qualidade para os seus seguidores. Pois a estrutura
disponibilizada para o SanarFlix, também se estende ao Medicina Resumida e
isso permitiu garantir uma maior qualidade técnica dos conteúdos (áudio e
vídeo), assim como uma maior entrega na quantidade dos vídeos, inclusive com
a participação de outros professores.   
Ainda não conhece? Confira como nos encontrar:
• Canal Medicina Resumida: www.youtube.com/medicinaresumida
• Instagram Medicina Resumida: @medresumida
• SanarFlix: www.sanarflix.com.br
• Instagram SanarFlix: @sanarflix.med
 
Capítulo 1
SISTEMA RENAL: VISÃO GERAL E ANATOMIA
1.  CASO CLÍNICO
Dona Tereza, paciente do sexo feminino, 74 anos de idade, trabalhadora rural, compareceu ao Centro
de Saúde do bairro onde mora com queixa de dor lombar de forte intensidade do lado direito, em cólica,
associada à disúria, polaciúria e hematúria há 4 dias. Entretanto, há 2 dias, refere astenia e calafrios, que
julgou ser resultante do calor que estava fazendo em sua cidade.
Assim que entrou no consultório, onde foi atendida pelo Dr. Theo, sentou-se e mostrava-se agitada e
incomodada; relatou que “éa pior dor que já sentiu na vida”. O jovem médico tentou tranquilizá-la e
começou a fazer a anamnese. Dona Tereza, além de contar-lhe sua queixa principal, alegou também ser
diabética, hipertensa e beber pouca água; e relatou dois episódios anteriores de infecção urinária tratada
em casa com antibióticos orais.
Após realizar exame físico, o Dr. Theo explicou para Dona Tereza que ela precisaria fazer um sumário
de urina e uma ultrassonografia de rins e vias urinárias. Ele ainda explicou que, provavelmente, a Dona
Tereza teve um episódio de nefrolitíase, e que esses exames ajudariam a confirmar sua hipótese
diagnóstica, para que pudesse iniciar o seu tratamento.
Dona Tereza, bastante questionadora, indagou o jovem médico: “Doutor, o que é isso? É uma doença?
É grave? Tem cura?”. Prontamente, o médico explicou que a nefrolitíase era conhecida popularmente
como “pedra nos rins” ou cálculos renais. Disse ainda que, provavelmente, ela iria expelir alguns cálculos
pela urina, os quais seriam a causa da dor e do quadro clínico apresentado. Também a tranquilizou,
dizendo que não é tão grave, mas requeria cuidado, e que ela poderia ser tratada e viver com uma boa
qualidade de vida.
Mostrou ainda a localização anatômica dos rins e explicou que eles eram os órgãos responsáveis pela
filtração do sangue. Dona Tereza ficou bastante surpresa, uma vez que não sabia que tinha dois rins (e
não apenas um, como supunha). Também não sabia onde exatamente eles ficavam; sabia apenas que
tinha “formato de feijão”. Então, resolveu perguntar ao seu médico: “Se essas pedras são feitas nos rins,
como eu vou botar pra fora essas pedras, meu filho?”
Então, o Dr. Theo sanou as dúvidas de sua paciente, explicou o trajeto que os cálculos renais deveriam
fazer até serem expelidos, explicando a anatomia do sistema renal e esclarecendo as dúvidas da Dona
Tereza. Então, ela foi medicada com analgésicos e saiu do consultório com as requisições para realizar os
exames complementares, além de estar menos preocupada e ansiosa como antes.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Disúria; polaciúria; hematúria; astenia; calafrios; ultrassonografia; nefrolitíase; analgésico.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Dor lombar; cólica; agitada; hipertensa; diabética; beber pouca água; infecções urinárias prévias; rins;
vias urinárias.
2. VISÃO GERAL
Os rins filtram, diariamente, cerca de 170 litros de sangue, sendo que cerca de 20% do débito cardíaco
diretamente são filtrados pelos rins. Nós, seres humanos, nos adaptamos de tal forma no curso evolutivo
que adquirimos diversas habilidades, e uma delas, que é vital à nossa existência, é a capacidade de obter
energia de maneira eficiente e abundante. Obtemos essa energia, no entanto, dos alimentos que
ingerimos diariamente através da nutrição e de processos metabólicos celulares. Entretanto, o nosso
metabolismo celular é exotérmico – que libera energia a partir da degradação de moléculas orgânicas
energéticas – e, em consequência disso, produzimos diversas outras substâncias que são inúteis, e
algumas delas até tóxicas, que comprometem a nossa homeostasia orgânica. Essas substâncias derivam
da oxidação dos carboidratos (açúcares), dos lipídios (gorduras) e das proteínas.
Quando nossas células oxidam os carboidratos e lipídios, há obtenção de energia metabólica na forma
de ATP e liberação de CO2 (gás carbônico) e H2O (água).  Esse gás carbônico será eliminado,
evidentemente, através dos alvéolos pulmonares pelas trocas gasosas. Já a oxidação das proteínas,
aminoácidos e demais substâncias nitrogenadas faz liberar como subproduto o H2O, mas também são
liberadas excretas nitrogenadas, sobretudo o NH3 (amônia), que é relativamente tóxico ao organismo
fisiológico. Além da amônia, outros resíduos metabólicos são produzidos com certa frequência, tais
como: o ácido úrico (derivado da metabolização dos ácidos nucleicos, como DNA e RNA); a creatinina
(derivada da metabolização da creatina presente nos músculos); os produtos terminais de hormônios
(modulando a concentração desses hormônios na corrente sanguínea) e da hemoglobina das hemácias
(quando essas são destruídas no baço pelo processo denominado hemocaterese).
Portanto, a natureza sabiamente percebeu que se fazia necessário ter alguma estrutura capaz de
eliminar esses rejeitos do nosso organismo, e assim se fez. Mas essas substâncias inúteis não apenas
derivam das moléculas orgânicas que delas nos utilizamos para benefício próprio.
Constantemente, ingerimos substâncias estranhas ao nosso corpo e que em algum dado momento
será necessário excretá-la. Por exemplo, quando um indivíduo tem uma amigdalite bacteriana e febre
associada, por vezes é necessário tomar antibiótico, antitérmico e, às vezes, anti-inflamatórios para
tentar resolver de maneira mais rápida e eficaz essa infecção. Após realizar seus respectivos mecanismos
de ação e extinguir o processo infeccioso, esses fármacos – que são substâncias químicas de estrutura
química bem definida, cujos efeitos são conhecidos, podendo ser benéficos ou não – são modificados e se
transformam em substâncias inúteis que precisam ser eliminadas. Daí emerge a importância do sistema
renal em eliminar tais substâncias químicas. Em resumo, o sistema renal se constitui como a principal via
de eliminação de fármacos; no entanto, não é a única. Vários fármacos são eliminados por via biliar,
sendo excretado nas fezes; outros têm menor eliminação através de secreções, tais como no leite
materno, glândulas salivares, lágrima etc.
Para além disso, também entramos em contato com substâncias nocivas sem percebermos; por
exemplo, quando comemos aquela deliciosa salada e, às vezes, nos sentimos mal depois. Com o advento
dos agrotóxicos e pesticidas, muitos legumes, verduras e hortaliças são contaminados por essas
substâncias tóxicas, e o sistema renal, às vezes, é a única via de eliminação dessas substâncias. Então, já
imaginaram o que seria de nós se não fosse esse papel vital dos rins?
Os rins são responsáveis por filtrar e eliminar outras diversas substâncias (por exemplo, toxinas
exógenas e endógenas, frutos do metabolismo celular), porém existem outras funções desempenhadas
pelos rins que são essenciais para a homeostase. São órgãos bastante polifuncionais e, há um bom
tempo, já se sabe que os rins realizam mais processos reguladores do que excretórios. E aí, você pode se
questionar: os rins regulam o quê?
Os rins regulam: (1) o volume dos líquidos corporais, sua concentração e o balanço e concentração de
eletrólitos no corpo, (2) o balanço ácido-base e a (3) produção de alguns hormônios que serão secretados
na corrente sanguínea.
(1) Nosso corpo é formado predominantemente por líquidos, que em sua maioria são constituídos de
H2O e eletrólitos (sais minerais). Um indivíduo jovem, do sexo masculino, e que pesa 70 Kg, por exemplo,
possui cerca de 42 litros de água corporal total. Esse líquido corporal total está distribuído dentro e fora
das células, assim como dentro dos vasos sanguíneos e em algumas cavidades do nosso corpo, porém a
maior parte encontra-se no compartimento intracelular. Para que haja manutenção adequada do volume
celular e tecidual normal, assim como a função do sistema cardiovascular precisa se manter estável, é
necessário que os rins estejam controlando esses volumes e concentrações para que não ocorra
desequilíbrio à condição vital celular.
O número total de partículas dos solutos das soluções corporais é rotineiramente medido em
miliosmol (mOsm). A partir daí, surgem as definições que expressam as concentrações dos líquidos
celulares, que são a osmolalidade – quando a concentração é expressa em osmóis do soluto em questão
por quilograma de água (mOsm/Kg de H2O); e a osmolaridade – que é a concentração de um soluto
expressa em osmóis por litro de solução (mOsm/L de solução). Entretanto, em sistemas biológicos,
costuma-se usar esses dois conceitos como sinônimos. O principal determinante da osmolalidade ou
osmolaridade plasmática é o sódio, o qual é regulado, mantendo concentrações sanguíneas normais,graças aos rins. Vamos abordar essa discussão com mais detalhes no capítulo 6.
A água é o solvente dos líquidos corporais, que, por sua vez, são soluções muito diluídas (os líquidos
corporais possuem solvente em grande quantidade e uma quantidade muito baixa de solutos). Portanto,
os volumes da solução e do solvente acabam sendo muito próximos. Além disso, a água tem densidade
de 1 kg/L, e isso significa que cada litro de água “pesa” 1 kg. Então, concluímos que o volume do solvente
é praticamente o mesmo da solução, permitindo, dessa forma, que possamos utilizar ambos conceitos –
osmolalidade e osmolaridade – como sinônimos. É importante destacar, ainda, que é mais comum que a
maioria das expressões de concentração dos líquidos corporais seja baseada muito mais na
osmolaridade do que na osmolalidade. Ou seja, de maneira prática, quando você ler que quanto mais
concentrado é um meio, entenda que maior será a sua osmolaridade. Além do mais, os rins, através do
hormônio antidiurético (ADH), são os principais responsáveis pela manutenção da água, evitando, em
situações normais, do fenômeno da desidratação.
Além dos líquidos, os rins fazem a regulação da quantidade de eletrólitos, que são de vital importância
para as funções celulares – p.ex., contração muscular, propagação do impulso nervoso, formação de
energia metabólica celular na forma de ATP etc. – em todo o organismo, tais como o sódio (Na+), o
potássio (K+), o cálcio (Ca2+), o magnésio (Mg2+),  cloreto (Cl-), o íon hidrogênio (H+), o fosfato (PO4
3-) e o
bicarbonato (HCO3
-). Para que a quantidade desses eletrólitos em nosso organismo se mantenha estável,
com um balanço favorável à homeostase, a ingestão diária deve ser relativamente igual à excreção.
Imagine que esse mecanismo funcione da seguinte maneira: você tem uma balança antiga de 2
bandejas, sendo que uma representa a ingestão e a outra a excreção. Na medida em que você vai
ingerindo mais eletrólitos (por meio da água e dos alimentos) do que os excretando, a bandeja da
ingestão vai se prevalecendo e essa bandeja desce; assim, quando a ingestão supera a excreção, há
aumento na quantidade de eletrólitos no organismo e haverá um balanço positivo desses íons. Dessa
maneira, algum sistema deve existir para garantir a eliminação do excesso. Em oposição, quando a
excreção supera a ingestão, essa bandeja agora penderá no sentido da excreção e se prevalecendo sobre
a ingestão; então, quando a excreção dos eletrólitos (principalmente por meio da urina) for maior que a
ingestão destes, as quantidades no organismo irão reduzir e haverá um balanço negativo desses
eletrólitos. Esse mecanismo é crucial, pois o sistema renal é a principal e, em muitas ocasiões, a única via
de eliminação de muitos eletrólitos.
(2) Diversos processos celulares metabólicos (conjunto de reações químicas que a célula realiza para
obter produtos úteis e energia) são bastante sensíveis às variações bruscas do potencial hidrogeniônico
(pH). Dessa forma, o sistema renal “desenvolveu” a capacidade de manter os líquidos corporais em níveis
toleráveis de pH, a fim de que se evitem bruscas variações desse potencial. Não podemos esquecer, no
entanto, que esse pH mede a concentração de íons H+ no organismo; quanto mais íons H+ tem em um
meio, mais ácido ele fica, e menor será o seu pH.
Como os rins fazem isso? Existe um mecanismo bastante eficiente e preciso para regular essas
reações que são os tampões – proteínas plasmáticas produzidas no fígado que circulam na corrente
sanguínea e nos fluidos corporais, as quais têm por objetivo principal evitar essas variações bruscas de
pH, capturando os íons H+ e OH-. Além dos tampões, os rins e os pulmões possuem também uma enorme
contribuição para a manutenção de um ambiente sem grandes perturbações que sejam danosas ao
organismo. Como o rim ajuda a equilibrar esse balanço? Os aminoácidos são produzidos diariamente, de
forma fixa (cerca 1 mmol de [H+]/Kg de peso), fruto do nosso metabolismo de proteínas. Os rins ajudam
no balanço ácido-base através da eliminação desse H+, principalmente na forma de amônio (NH4) e
reabsorvem todo o bicarbonato (HCO3
-) filtrado.
(3) Os rins possuem ainda uma capacidade endócrina, por serem capazes de produzir hormônios
(hormônio – substância química produzida por um grupo de células especializadas que será transportada
pela corrente sanguínea, a fim de induzir uma resposta específica em outros tecidos). Dentre essas
substâncias estão: a renina, que ativa o sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), responsável por
participar ativamente no controle da pressão sanguínea arterial e no balanço do Na+ e K+ ao nível dos
túbulos distais dos néfrons (vamos abordar esse tema no capítulo de reabsorção e secreção tubulares); o
calcitriol, que é a vitamina D ativa, a qual possui atividade biológica, crucial para que o trato
gastrointestinal absorva o Ca2+ de maneira adequada, além de contribuir posteriormente para a
deposição desse íon no tecido ósseo; e a eritropoietina, um hormônio responsável por estimular a medula
óssea vermelha a produzir a série eritroide, que dará origem aos eritrócitos (hemácias adultas), em
diversas condições fisiológicas e patológicas.
3. ANATOMIA
3.1 OS RINS
Anatomicamente, de acordo com a imagem 1, o sistema renal é composto pelos rins, ureteres, bexiga
urinária e uretra. Quando se faz uma descrição macroscópica, os rins (direito e esquerdo) se assemelham
a grãos de feijão e têm um diâmetro médio de 12 cm longitudinalmente (de “cima” para “baixo”), pesam
aproximadamente 160 g em um homem adulto e estão situados na porção dorsal do abdome –
denominado retroperitônio –, um de cada lado da coluna vertebral, entre a 12ª vértebra torácica (T12) e a
3ª vértebra lombar (L3).
Imagem 1: Anatomia macroscópica do sistema renal (ou urinário humano) e seus órgãos constituintes.
Se fizermos um corte longitudinal no rim, perceberemos que o seu tecido funcional, ou parênquima
renal, é formado por 2 camadas visivelmente distintas entre si: a cortical e a medular. Envolvendo a
camada cortical, externamente, há um revestimento de tecido conjuntivo, que é a cápsula renal, que por
sua vez é revestida pela gordura perirrenal, conforme ilustra a imagem 2. Além disso, os rins possuem 2
bordas (ou faces): a borda convexa e a borda côncava, sendo esta denominada hilo renal – local por onde
chegam os vasos sanguíneos, vasos linfáticos e fibras nervosas e de onde saem as pelves renais, que
darão origem aos ureteres.
Imagem 2: Estruturas que fazem parte da anatomia macroscópica dos rins. Note também a presença de
estruturas microscópicas, como os glomérulos, túbulos e pequenos vasos sanguíneos.
A córtex renal (ou camada cortical) – camada mais externa do parênquima renal – mede
aproximadamente 1 cm (até aproximadamente 2 cm é o normal) de espessura em um homem adulto e
contém estruturas microscópicas denominadas glomérulos renais, responsáveis pelo clearance (limpeza,
depuração ou filtração) do sangue que chega aos rins, dando início à formação do filtrado glomerular,
que é o precursor da urina. Depois que a urina é formada no parênquima, ela é ejetada em uma rede de
cavidades: os cálices renais (cálices maiores, cálices menores) e a pelve renal, conforme mostra a imagem
3. Cerca de 3 a 4 cálices menores formam 1 cálice maior, e estes, quando se juntam em número de 2 ou 3,
formam a pelve renal, que é contínua com o ureter e conduzirá a urina até a bexiga urinária.
imagem 3: Cálices renais (cálices maiores, cálices menores), a pelve renal e o início do ureter, que
conduzirá a urina até a bexiga urinária.
Já a medula renal (ou camada medular) – camada mais interna do parênquima – é dividida em porção
interna e externa, além de ser formada por 14 a 18 estruturas cônicas: as pirâmides de Malpighi, sendo
que, entre uma pirâmide e outra, existe tecido cortical adjacente, denominado colunas de Bertin. As
bases dessas pirâmides estão em contato com a camada cortical e os seus vértices estão em contato com
os cálices menores por meio de saliências.Essas saliências das pirâmides são as papilas renais, as quais
possuem, aproximadamente, 18 a 25 orifícios minúsculos para a passagem da urina recém-formada.
Cada grupo de papilas renais acaba se abrindo para um cálice menor. Na porção final das papilas renais
existe uma irregularidade epitelial (conhecida como placas de Randall) que facilita a calcificação e
precipitação de microcristais, favorecendo assim a formação de cálculos renais (imagem 4).
Imagem 4: ilustração esquemática da teoria que visa explicar a formação de alguns cálculos renais a
partir das placas de Randall.
Do ponto de vista didático, há uma outra classificação do tecido renal: por meio de lobos, sendo cada
um formado por uma pirâmide de Malpighi e tecido cortical periadjacente, que será bastante útil para
descrever posteriormente a complexa vascularização sanguínea renal. Destaco ainda que o
entendimento claro da vascularização renal lhe será muito útil para compreender de forma mais fácil os
mecanismos fisiológicos abordados nos próximos capítulos, os quais descreverão a formação da urina.
As artérias renais são responsáveis por perfundir, ou seja, por nutrir o parênquima renal e derivam
diretamente da artéria aorta abdominal. Elas se bifurcam de maneira progressiva até formar as artérias
interlobares; dessas artérias se originam as artérias arqueadas que contornam perto do limite entre as
camadas cortical e medular. Das artérias arqueadas surgem as artérias interlobulares que fazem o
sangue fluir no sentido perpendicular e em direção à cápsula renal, ou seja, de modo ascendente,
atravessando a córtex renal. Das artérias interlobulares se originam as tão famosas arteríolas aferentes,
as quais darão origem às alças capilares glomerulares, que por sua vez se apresentam como um
emaranhado de capilares dentro de uma estrutura coletora denominada cápsula de Bowman (a cápsula
de Bowman será abordada com maiores detalhes no capítulo seguinte) (imagem 5). Da união dessas
alças capilares vão surgir as arteríolas eferentes, que continuam seu trajeto para nutrir o restante da
camada cortical renal com sangue arterial. Quando dizemos que o sangue é arterial, entende-se que ele
tem alta pressão parcial de O2, ou simplesmente, “rico” em O2. Dessas arteríolas irão se formar os vasos
peritubulares (fundamentais para o mecanismo de reabsorção tubular) e, posteriormente, originarão as
arteríolas secundárias que se projetam agora no sentido medular para haver a perfusão dessa região.
Estas arteríolas são conhecidas como vasos retos.
Imagem 5: Ilustração da complexa vascularização renal. Note que da artéria renal surgem várias
ramificações importantes (artérias interlobares, artérias arqueadas, artérias lobulares e, a partir destas,
as arteríolas aferentes, capilares glomerulares e arteríolas eferentes).
Entretanto, a vascularização da região medular realizada, sobretudo, pelos vasos retos é muito pobre,
o que torna essa região bastante sensível a alterações de perfusão, por menores que sejam. Uma vez que
o sangue arterial nutriu o parênquima renal e teve suas impurezas depuradas nos glomérulos, ele
retornará, agora venoso, à circulação sistêmica por meio das veias (o sangue é dito venoso quando tem
baixa pressão parcial de O2, ou simplesmente, “pobre” em O2). Portanto, os vasos do sistema venoso
renal farão essa função. Esses vasos são paralelos às artérias, formando progressivamente as veias
interlobulares, as veias arqueadas, as veias interlobares e as veias renais, que irão se inserir na veia cava
inferior.
3.2 AS VIAS URINÁRIAS
São formadas a partir dos cálices renais, que darão origem aos ureteres (direito e esquerdo). Os
ureteres são ductos musculares derivados das pelves renais com cerca de 26 a 30 cm de comprimento
em um indivíduo adulto e contêm lumens estreitos responsáveis por conduzir a urina formada até a
bexiga urinária. A perfusão dessas estruturas tubulares é realizada por ramos diretos da aorta
abdominal, das artérias renais (também da artéria polar inferior) e das artérias testiculares (ou ováricas
nas mulheres) (imagem 6).
Imagem 6: Vascularização do ureter esquerdo, em uma vista anterior da aorta abdominal (e ramos renais
e bifurcação das artérias ilíacas comuns). Note os ramos arteriais abdominais e pélvicos que irrigarão
este ureter.
Já a drenagem venosa desses órgãos (ou seja, o sangue que retornará à circulação sistêmica após
perfundir um órgão ou tecido) é realizada por veias que se unirão progressivamente e irão se ligar às
veias renais e testiculares (ou ováricas, nas mulheres).
A inervação responsável por controlar e possibilitar a contração e relaxamento dos ureteres é derivada
dos plexos nervoso aórtico, renal e hipogástrico, que contêm fibras nervosas aferentes viscerais,
responsáveis por conduzir a sensação dolorosa quando há algum estímulo (tal qual ocorreu com D.
Tereza, com seu quadro de nefrolitíase) (imagem 7).
Imagem 7: Ilustração da inervação do ureter, em uma vista anterior da aorta abdominal (e ramos renais e
bifurcação das artérias ilíacas comuns). Note em destaque as fibras nervosas dos plexos renal, aórtico e
hipogástricos, com seus ramos para o ureter direito. Essas fibras conduzem estímulos através das
aferências viscerais e simpáticas para os gânglios sensitivos de nervos espinhais e segmentos medulares
toracolombares (T10-L2/L3).
3.3 A BEXIGA URINÁRIA
A bexiga urinária tem seu formato e tamanho modificados a depender se está cheia ou vazia. É uma
víscera oca, com tecidos musculomembranosos, está em contato com as demais vísceras pélvicas
vizinhas, funciona como reservatório temporário para a urina e se caracteriza por sua capacidade de
distensibilidade na medida em que vai se enchendo de urina.
A (imagem 8) ilustra uma pelve feminina em corte sagital mediano, na qual temos uma bexiga quando
está vazia. Está situada na pelve menor, em relação direta com os ossos do púbis e tem o formato
semelhante a um tetraedro achatado com o vértice voltado para frente. Possui um vértice (ou ápice), um
fundo (ou base), um corpo, um colo e uma úvula. Quando a bexiga está cheia, seu formato é mais ou
menos oval, como mostra a (imagem 9), que ilustra uma pelve masculina também em corte sagital
mediano.
• Ápice – aponta para a margem superior da sínfise púbica;
• Fundo – formado pela parede posterior; é um tanto convexa e com íntimo contato com o
peritônio (camada serosa que reveste as vísceras abdominais)
• Corpo – parte entre o ápice e o fundo;
• Colo – formado pelo encontro das faces laterais inferiores com o fundo;
• Úvula – pequena projeção do trígono da bexiga (local onde se encontram os óstios, ou orifícios,
dos ureteres e o óstio interno da uretra).
Imagem 8: Corte sagital mediano de uma pelve feminina. Note a conformação da bexiga quando está
vazia.
Imagem 9: Corte sagital mediano de uma pelve masculina. Note a conformação da bexiga quando está
cheia.
A bexiga urinária das mulheres está em contato íntimo com o útero e a parte superior da vagina, na
porção dorsal (ou posterior). Já a bexiga urinária dos homens tem sua porção posterior em contato
íntimo com a ampola retal e a região inferior da próstata.
A perfusão sanguínea vesical (da bexiga) é realizada por artérias derivadas dos ramos das artérias
ilíacas internas, vesicais superior e inferior, obturatórias e glúteas inferiores. As veias que fazem a
drenagem venosa desse órgão têm os mesmos nomes das respectivas artérias, e todas irão convergir e
se inserir nas veias ilíacas internas. A inervação vesical é constituída pelos nervos esplâncnicos (viscerais)
pélvicos, que contêm fibras nervosas que medeiam sua contração, efetuada pelo músculo detrusor da
bexiga.
3.4 A URETRA MASCULINA
A uretra masculina é um tubo muscular tem uma dupla função: conduzir a urina armazenada na
bexiga urinária para o meio ambiente no ato da micção e conduzir o esperma proveniente dos testículos
durante o ato sexual. Possui em sua extensão cerca de 20 cm de comprimento e inicia-se do óstio interno
da uretra e termina no óstio externo dauretra, situado na glande peniana (imagem 10).
Imagem 10: Corte sagital da anatomia descritiva da uretra masculina, que está dividida didaticamente em
quatro partes.
Anatomicamente, a uretra masculina é dividida em 4 partes:
• Porção pré-prostática – ou porção intramural, é um segmento curto, tem mais ou menos 1 cm
de comprimento e está compreendida entre o colo da bexiga urinária até a parte superior da
próstata;
• Porção prostática – é um segmento mais largo e dilatável, possui cerca de 3 cm de
comprimento; nela, há vários orifícios (ductos ejaculatórios) por onde irão passar o esperma
antes/durante a ejaculação;
• Porção membranácea – é um segmento curto, com mais ou menos 2 cm de comprimento, é a
menos dilatável e contém as glândulas bulbouretrais, responsáveis pela secreção do fluido pré-
ejaculatório;
• Porção esponjosa – é o segmento mais longo de todos, com cerca de 15 cm de comprimento e
está contida no corpo esponjoso peniano;
A perfusão arterial dessa estrutura é realizada por meio de ramos prostáticos das artérias vesicais
inferiores, retais médias, e a drenagem venosa é realizada por meio de veias que obedecem a mesma
nomenclatura das respectivas artérias (imagem 11). A inervação é realizada por fibras nervosas do plexo
prostático, nervo pudendo e demais fibras que conduzirão as aferências para os nervos esplâncnicos
pélvicos.
Imagem 11: Ilustração, em uma vista posterior, artérias importantes que irrigarão a uretra masculina e
estruturas próximas (parte pélvica dos ureteres, bexiga urinária, glândulas seminais, parte terminal do
ducto deferente e próstata).
3.5 A URETRA FEMININA
Em comparação com a uretra masculina, de acordo com a imagem 12, é relativamente menor e tem
apenas a função excretora do conteúdo armazenado na bexiga urinária. Possui aproximadamente 4 cm
de comprimento, 6 mm de diâmetro luminal e conduz a urina de um orifício interno de saída (óstio
interno) até um orifício externo de saída da urina para o meio ambiente (óstio externo da uretra) – sendo
este último situado no vestíbulo da vagina.
Imagem 12: A ilustração, além de evidenciar a uretra feminina (e seu tamanho menor em comparação
com a uretra masculina), ilustra a pelve feminina em um corte sagital mediano e as estruturas dos órgãos
aí contidos.
A uretra feminina é perfundida por sangue arterial, que chega pelas artérias pudenda interna e
vaginal, e o recolhimento do sangue venoso é realizado pelas veias de mesmo nome das respectivas
artérias (imagem 13). A inervação é realizada pelas fibras nervosas do nervo pudendo e outras fibras que
irão conduzir as aferências para os nervos esplâncnicos pélvicos, à semelhança do que ocorre nos
homens.
Imagem 13: Irrigação arterial das estruturas uterinas, ovário, vagina e outros ramos arteriais importantes
que irrigam a uretra feminina.
REFERÊNCIAS IMAGENS
1. GOOGLE IMAGENS. Acesso em: 28 abril. 2019.
2. GOOGLE IMAGENS. Acesso em: 28 abril. 2019.
3. BERNE; LEVY. Fisiologia. Editora Elsevier, Rio de Janeiro, 2009.
4. GOOGLE IMAGENS (adaptada). Acesso em: 28 abril. 2019.
5. GOOGLE IMAGENS (modificada). Acesso em: 28 abril. 2019.
6. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
7. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
8. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
9. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
10. GOOGLE IMAGENS. Disponível em <https://www.lucasnicolau.com/img/postagem/4/uretra.jpg.>. Acesso em: 28 abril.
2019.
11. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
12. GOOGLE IMAGENS (modificada). Acesso em: 28 abril. 2019.
13. GOOGLE IMAGENS (adaptada). Acesso em: 28 abril. 2019.
REFERÊNCIAS
1. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
2. STANDRING, S. Grays Anatomia. A base anatômica da prática clínica. 40a Ed. Elsevier Editora Ltda: Rio de Janeiro: 2010.
3. DANGELO,  J.  G.  et  al. Anatomia  humana  sistêmica  e  segmentar.  Rio  de janeiro: Livraria Atheneu, 2007.
4. BERNE; LEVY. Fisiologia. Editora Elsevier, Rio de Janeiro, 2009.
5. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12 ed. Rio de Janeiro; Editora Elsevier, Rio de Janeiro. 2011.
6. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4  Ed.  Rio  de Janeiro:  Editora  Guanabara  Koogan,  2012.
7. SILVERTHORN, Dee U.; Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
8. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
https://pt.dreamstime.com/foto-de-stock-sistema-urin%C3%A1rio-f%C3%AAmea-image5564010
http://www.bibliomed.com.br/bibliomed/bmbooks/anatomia/livro2/cap/fig05-41.htm
https://jasn.asnjournals.org/content/jnephrol/28/1/333/F9.medium.gif
https://ruadaconstituicao.files.wordpress.com/2015/01/2015010601.png
https://www.auladeanatomia.com/genitais/bexiga2.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ae/Gray1170.png
9. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
 
 
 CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre os assuntos
abordados nesse capítulo!
Capítulo 2
HISTOLOGIA DO SISTEMA RENAL
1. CASO CLÍNICO
Diego, um jovem menino de 7 anos, foi trazido à Unidade Básica (UBS) do
bairro onde mora por seu pai, seu Bira, com queixa de otalgia à esquerda com
saída de secreção amarelada, há doze dias. Nesse período, não apresentou
nenhum outro sintoma e foi iniciado o tratamento com amoxicilina com
clavulanato. Dez dias após este episódio, evoluiu com um edema periorbital e,
após dois dias, abriu um quadro febril de 39,5° C. Dessa vez, foi levado por seu
genitor a uma unidade de pronto-atendimento (UPA) anexa a um hospital geral,
onde foi medicado com cetoprofeno.
No dia seguinte, Diego evoluiu com tosse, dispneia e alteração na coloração
urinária. Tendo em vista o quadro apresentado, prontamente o médico
plantonista entrou em contato com a regulação e achou prudente encaminhá-lo
ao hospital ao lado para uma investigação mais detalhada do quadro. Seu pai
referiu que as demais crianças que têm contato com ele na escola e na rua onde
moram apresentam “inflamação de garganta” constantemente.
Na admissão, Diego encontrava-se com regular estado geral, taquidispneico,
anictérico, acianótico, hidratado, febril e descorado (+/IV). O exame físico
evidenciou como achados relevantes uma redução do murmúrio vesicular em
base pulmonar do hemitórax esquerdo. 
Preocupado, o Dr. Maurício solicitou um hemograma completo, com
contagem diferencial, PCR, ASLO, testes laboratoriais de função renal, como ureia
e creatinina, além de um sumário de urina. Enquanto aguardava o resultado dos
exames laboratoriais, pensou em algumas hipóteses diagnósticas e as discutiu
com seu colega plantonista, o residente em nefrologia Dr. Léo, com quem dividia
o plantão, e os internos de medicina da UPA.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Otalgia; edema; amoxicilina com clavulanato; cetoprofeno; murmúrio
vesicular; taquidispneia; hemograma; PCR; ASLO.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Otalgia com saída de secreção amarelada; edema periorbital; febre; tosse;
dispneia; alteração na coloração urinária; “inflamação de garganta” constante;
testes de função renal; sumário de urina.
2. INTRODUÇÃO
É muito provável, quando você está estudando um tema interessante ou que
já tenha alguma bagagem prévia, que tenda a pular as partes mais introdutórias
ou assuntos que julga ser menos importantes, para que possa chegar logo aos
“finalmente”. Realmente, acontece que essa tática pode, em alguns casos, até dar
certo e não comprometer significativamente o seu entendimento de todo um
conteúdo. No entanto, quando estamos estudando sistema renal, pular esse
capítulo de histologia pode trazer complicações ao seu entendimento da
fisiologia e aos mecanismos patológicos desse sistema. Talvez pelo não
entendimento correto desse sistema, muitos estudantes acabam decorandoos
processos e, dessa forma, torna-se uma temática chata e bastante penosa de
decorar tantas características.
É fácil, no entanto, visualizar a importância fundamental que a histologia renal
tem para fornecer subsídios a fim de que compreendamos aspectos mais
complexos. Por exemplo, como é possível compreender as glomerulonefrites se
não soubermos o que é um glomérulo, o que o constitui, suas funções e quais
células formam essa estrutura? Como é possível entender as nefropatias
mesangiais sem saber o que são células mesangiais e as suas funções? Como
também é possível entender as síndromes nefrótica e nefrítica sem conhecer os
componentes da barreira de filtração? Como é possível entender os processos
fisiológicos de filtração, secreção e reabsorção ao longo dos néfrons sem saber
do que são constituídos e o que fazem os néfrons? Talvez, tenha ao menos te
convencido um pouco a não perder essa oportunidade de entender esse tema de
uma vez por todas. Então, ao longo desse capítulo, vamos tentar desfazer essa
impressão de assunto difícil de entender e tentar eliminar possíveis aversões que
possam existir.
3. O NÉFRON
Já sabemos que o sistema renal possui a função de depuração, ou seja, é
responsável por remover as toxinas e demais substâncias inúteis derivadas do
metabolismo celular, as quais circulam no sangue, e as eliminam do corpo por
meio da urina. Além disso, esse sistema tem a capacidade de manter a
constância na concentração de vários eletrólitos – que são os sais minerais
presentes nos líquidos corporais –, da glicose, de proteínas, do volume da água
corporal e de outras substâncias químicas contidas no organismo. Sabemos
também que esse sistema exerce papel fundamental na regulação da pressão
sanguínea arterial e no equilíbrio ácido-básico, devido à capacidade de produzir,
conservar e eliminar determinadas substâncias químicas no organismo.
A compreensão da histologia renal está intimamente relacionada com os
aspectos microscópicos da estrutura funcional desse sistema – responsável pela
função de depuração e regulação –, que são os néfrons. Se alguma vez nós já
ouvimos a célebre frase que “os rins são os filtros do nosso corpo”, isso se deve
aos néfrons, pois se os rins são comparados aos filtros, os néfrons seriam as
velas desse filtro, realizando assim o papel de limpeza do sangue.
Os néfrons são estruturas tortuosas, contorcidas (ou convolutas), que fazem a
modificação do líquido filtrado (derivado do plasma sanguíneo) que passa por
eles, cujas substâncias, tais como água e os eletrólitos, serão eliminadas na
forma urina, que é o produto final formado na excreção. Em cada rim humano
podem existir até 1,5 milhão de néfrons. Esses diversos néfrons drenam o
conteúdo líquido para um único túbulo coletor e vários túbulos coletores vão se
confluindo até formar ductos cada vez maiores. Estes ductos maiores,
denominados ductos de Bellini, perfuram a papila renal até escoar a urina até os
cálices renais menores, conforme ilustra a imagem 1.
 
Imagem 1: Anatomia microscópica do rim, evidenciando a anatomia descritiva do
néfron.
Nos rins da espécie humana há basicamente dois tipos de néfrons: os néfrons
corticais – que são generosamente mais curtos –, e os néfrons justamedulares –
que são mais longos, cujos corpúsculos renais estão na região do córtex renal e
as porções tubulares estão na região da medula renal. À propósito, a região
medular renal pode ser dividida – usando como critérios o tipo de células que a
constitui e a localização dos dois tipos de néfrons – em zona interna e zona
externa.
A região glomerular renal recebe sua irrigação sanguínea por meio de alças
capilares derivadas, por sua vez, da arteríola glomerular aferente e o sangue é
drenado pela arteríola glomerular eferente. Ou seja, no que se refere à
vascularização sanguínea glomerular, o sangue chega e sai dos glomérulos por
meio de arteríolas que conduzem sangue arterial (sangue com alta pressão
parcial em O2).
Os néfrons, contudo, possuem várias adaptações celulares ao longo de sua
extensão para desempenhar suas funções. Por isso esse formato tão
característico. Cada néfron possui em sua porção inicial uma estrutura
denominada corpúsculo renal (ou corpúsculo de Malpighi). Cada corpúsculo é
constituído pela cápsula de Bowman e por um tufo de capilares glomerulares
(ou simplesmente glomérulo), que tem a função de formar o líquido filtrado
derivado do sangue (filtrado glomerular).
Na continuidade do néfron, as porções tubulares – que são o túbulo
proximal, os ramos da alça de Henle (ramos descendente fino, ascendente fino e
ascendente espesso), túbulo distal, túbulo de conexão e túbulo coletor – são
responsáveis por modificar o filtrado através de processos de reabsorção ao
longo do túbulo e elaborar a urina. Ou seja, desde a chegada de sangue em
arteríola aferente até a formação da urina, existem os seguintes mecanismos:
filtração (a nível glomerular), reabsorção (a nível tubular) e excreção (processo
final de eliminação da urina). Cada parte dos néfrons será descrita
separadamente.
3.1 O Corpúsculo Renal
Antes conhecido como corpúsculo de Malpighi, o corpúsculo renal está na
extremidade proximal do néfron e tem um aspecto de bolsa oval dilatada. É
formado pelo tufo de alças capilares – o glomérulo –, que está inserido dentro
da cápsula de Bowman, localizado mais especificamente no espaço de Bowman.
O glomérulo está separado da cápsula de Bowman pelo espaço de Bowman
(ou espaço capsular), responsável por receber o filtrado glomerular advindo dos
capilares glomerulares. Fazendo parte dos capilares glomerulares, formando a
barreira de filtração glomerular, existem o endotélio fenestrado, membrana basal
glomerular e podócitos – que iremos descrever suas funções logo mais adiante,
separadamente.
3.1.1 O Glomérulo
O glomérulo é uma estrutura vascular formada por um novelo de alças
capilares fenestradas e anastomosadas entre si, cujos ramos formadores
derivam da arteríola aferente e, posteriormente, irão se juntar até formar a
arteríola eferente, responsável pela drenagem do sangue que percorreu os
capilares.
Os capilares glomerulares formam a Barreira de Filtração Glomerular. Essa
barreira é formada por três estruturas: endotélio fenestrado, membrana basal
glomerular (MBG) e as fenestrações (ou fendas dos podócitos). Essa barreira
possibilita a passagem do filtrado e dos eletrólitos, mas impede a passagem dos
elementos figurados sanguíneos (leucócitos, hemácias, plaquetas, albumina etc.),
que são relativamente grandes. Esse impedimento é tanto mecânico quanto
elétrico.
Cada elemento dessa barreira possui uma função:
O endotélio fenestrado possui diversos poros (fenestrações) com a função de
permitir o trânsito livre de água e moléculas pequenas (Na+, glicose etc.) e de
impedir que elementos grandes – como células sanguíneas e algumas proteínas
plasmáticas – atravessem livremente; nesse sentido, funcionam como uma
barreira mecânica.
A membrana basal glomerular é formada por colágeno tipo IV e outras
proteínas, como a laminina, a fibronectina e um proteoglicano polianiônico (que
possui carga elétrica negativa) – que repele várias substâncias de carga negativa,
impossibilitando de serem filtradas; portanto, funcionam como uma barreira
elétrica.
Os podócitos possuem processos denominados pedicelos que se interdigitam
(cobrindo a membrana basal glomerular) e formam espaços visíveis separados
chamados de fendas de filtração. Cada fenda de filtração é recoberta por um
fino diafragma que contém poros muito pequenos e é constituído por várias
proteínas (nefrina, NEPH-1 e podocina) (imagem 2). A função dessas fendas é
filtrar e selecionar as moléculas pelos seus tamanhos, impedindo que proteínas e
outras macromoléculas, ao cruzarem a membrana basal, adentrem o espaço de
Bowman. 
Imagem 2: Anatomia dos processos podais dos podócitos, ilustrando as
proteínas (nefrina, NEPH-1, podocina etc.) que formam o diafragma da fenda,
situado entre dois processos podais adjacentes. 
Importante ainda destacar que os podócitosestão situados no folheto visceral
da cápsula de Bowman (imagem 3) e são grandes células epiteliais
especializadas. Elas possuem adaptações importantes para a realização da
filtração, que são os longos e vários prolongamentos citoplasmáticos
semelhantes a tentáculos ou pés (daí o seu nome; podócitos = células que têm
pés), conhecidos como prolongamentos primários (os maiores) e os
prolongamentos secundários (os menores) – que são ramificações menores
daqueles, como mostra a imagem 4.
Imagem 3: Esquematização dos podócitos, da membrana basal glomerular, do
endotélio fenestrado e do transporte de algumas moléculas através dessa
barreira.
 
Imagem 4: Outra ilustração dos podócitos, da membrana basal glomerular e do
endotélio fenestrado. Notem os prolongamentos primários e secundários dos
podócitos.
Além disso, em íntimo contato com o glomérulo, dentro da cápsula de
Bowman, existe um tipo celular especial, denominado célula mesangial. As
funções das células mesangiais (ou simplesmente mesângio) ainda não estão
totalmente esclarecidas, elas possuem uma capacidade fagocitária, participando
do sistema imune a nível renal, contribuindo para a defesa contra infecções,
deposição de complexos de antígenos e/ou anticorpos e demais injúrias. Ou seja,
é como se fosse o “carro do lixo”, que recolhe todas as impurezas filtradas.
Outra função atribuída ao mesângio é que as células possuem uma atividade
contrátil pelo fato de possuírem alguns receptores para a angiotensina II (uma
substância de potente ação vasoconstritora), possibilitando que, após a
contração, o fluxo sanguíneo que chega ao glomérulo seja reduzido. Fazem
também algum grau de sustentação dos capilares glomerulares, além de
possuírem receptores para o peptídeo natriurético atrial (PNA) – um hormônio de
ação vasodilatadora que promove o relaxamento dessas células, possibilitando o
aumento do aporte sanguíneo nos capilares e da taxa de filtração, ao contrário
do que a angiotensina realiza.
3.1.2 A Cápsula de Bowman
A cápsula de Bowman possui dois folhetos distintos: o folheto visceral e o
folheto parietal, tendo entre eles uma região que é o espaço de Bowman. O
folheto mais interno é o folheto visceral da cápsula de Bowman, formado pelos
podócitos, ao passo que o folheto mais externo da cápsula, denominado folheto
parietal, é constituído por células epiteliais simples. 
3.2 O Túbulo Proximal
Na continuidade do néfron, surge o túbulo proximal, que é constituído de
duas regiões distintas: o túbulo contorcido proximal e a parte reta do túbulo
proximal. Na medida em que se afasta do folheto parietal da cápsula de Bowman
e se aproxima do túbulo proximal, há uma mudança histológica nessa parte do
néfron, em que o epitélio pavimentoso simples começa a dar lugar ao epitélio
cuboide simples.
O túbulo proximal é constituído por uma região altamente contorcida,
denominada túbulo contorcido proximal, cuja localização é mais proximal ao
corpúsculo renal, e uma parte reta denominada ramo descendente espesso da
alça de Henle – que desce pelo córtex em direção à medula e é contínua com a
alça de Henle propriamente dita. O túbulo proximal é dividido em porções S1, S2
e S3. A porção S1 compreende 2/3 do segmento convoluto, o S2 compreende o
final da porção convoluta e início da porção renal, e o S3 compreende-se na
maior parte do segmento reto.
As células localizadas em túbulo proximal possuem muitas mitocôndrias, o
que reflete numa alta intensidade metabólica e gasto energético para realizar
intensas taxas de reabsorção de água, eletrólitos e glicose, e possuem também a
modificações na membrana plasmática apical com função de otimizar a
reabsorção dessas substâncias, que são as bordas em escova. 
Nessa porção proximal do túbulo, as células aí presentes fazem uma intensa
reabsorção (até cerca de 65-70%) de sódio, cloreto, água e outras substâncias
presentes no ultrafiltrado glomerular. Além disso, nesta porção existe a secreção
de substâncias (por exemplo, creatinina e alguns fármacos), bem como o
processo de amoniogêse renal – produção de amônia e bicarbonato de sódio a
partir do aminoácido glutamina (imagem 5).
Imagem 5: Esquematização das células do túbulo proximal, das substâncias as
quais serão reabsorvidas (sódio, cloreto, água etc.) e serão secretadas (creatinina
e alguns fármacos).
3.3 A Alça de Henle
É uma região tubular contínua, com o túbulo proximal no formato da letra U,
possuindo quatro regiões diferentes: (1) o ramo descendente delgado, (2) a alça
de Henle propriamente dita, (3) o ramo ascendente delgado e (4) o ramo
ascendente espesso (imagem 6).
Imagem 6: Esquematização do néfron como um todo e suas principais porções
tubulares. Observe o destaque para a alça de Henle com formato da letra U e sua
divisão em quatro regiões diferentes: (1) ramo descendente delgado, (2) alça de
Henle propriamente dita, (3) ramo ascendente delgado e (4) ramo ascendente
espesso.
 
Como já descrito anteriormente, a porção reta do túbulo proximal é contínua
com o ramo delgado da alça de Henle. Essa porção delgada da parte ascendente
da alça de Henle é formada, histologicamente, por células epiteliais
pavimentosas. Nos néfrons corticais, esse segmento delgado é bastante curto; já
os néfrons justamedulares, que são maiores, têm ramos delgados descendentes
mais compridos, os quais descem profundamente em direção à medula até a
região da papila renal.
Em seguida, há uma região contínua da alça que forma uma curva fechada em
forma de U, é a alça de Henle (propriamente dita) e, posteriormente, a região que
se segue após essa curva é o ramo ascendente delgado da alça de Henle, que se
liga ao ramo ascendente espesso e, logo adiante, à parte reta do túbulo distal.
O ramo descendente delgado é bastante permeável à água e pouco
permeável à ureia, cloreto de sódio e outros eletrólitos. Não perca de vista que a
principal diferença entre os ramos ascendente delgado e descendente delgado é
que a porção ascendente é muito menos permeável à água, porém mais
permeável a solutos, tais como os eletrólitos. A porção descendente fina sendo
permeável a água e a porção ascendente fina sendo impermeável a água e
permeável a eletrólitos permite um mecanismo conhecido como
contracorrente, no qual, devido à porção ascendente, faz a osmolaridade
intersticial aumentar à medida que a alça desce em direção a medula renal.
3.4. O Túbulo Distal
Depois da alça de Henle vem o túbulo distal, e ele possui três segmentos
principais: a parte reta – que é contínua com o ramo ascendente espesso da alça
de Henle –, a mácula densa e a região contorcida – chamada de túbulo
contorcido distal. A mácula densa nada mais é do que um segmento modificado
do túbulo distal, com função de monitorar a chegada ou não de sódio nesse
segmento, estando localizada entre o ramo ascendente espesso e o túbulo
contorcido distal, como mostra a imagem 7.
Imagem 7: Cápsula de Bowman, os glomérulos, as arteríolas (aferente e eferente)
e células especializadas do ramo ascendente espesso e túbulo contorcido distal –
formadoras da mácula densa.
Histologicamente, o ramo ascendente espesso é formado por células epiteliais
cuboides baixas, que possuem bastante microvilosidades, as quais serão
importantes no processo de secreção e reabsorção tubulares. Do ponto de vista
funcional, esse segmento é impermeável à água e à ureia, além de suas células
possuírem bombas de cloreto e sódio, auxiliando no transporte ativo desses íons
para fora da luz do túbulo. Essa característica permite que o filtrado que chega
ao túbulo distal, sobretudo, ao nível do córtex renal, tenha concentração iônica
baixa e concentração alta de ureia. 
 
NOTA – O Aparelho Justaglomerular
O aparelho justaglomerular é uma estrutura formada pela mácula densa do ramo
ascendente espesso e do túbulo distal, por células justaglomerulares –
majoritariamente da arteríola aferente adjacente, e poucas da arteríola eferente – e
células mesangiais extraglomerulares, como ilustra essa imagem 8.
Imagem 8: Aparelho justaglomerular – estrutura formadapor células da mácula
densa, por células justaglomerulares e células mesangiais extraglomerulares.
A mácula densa possui células com diversas modificações já descritas,
apresentando células altas, estreitas e com núcleos bastante corados. Já as
células justaglomerulares são células musculares lisas, com algumas
modificações estruturais que permitem sintetizar e secretar a Renina –
importante substância na ação do sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona – e
estão situadas na túnica média das arteríolas aferentes; e as células mesangiais
estão entre a arteríola aferente, mácula densa, arteríola eferente e os capilares
glomerulares.
Quando uma quantidade excessiva de líquido é filtrada pelo glomérulo para o
sistema tubular, sinais de feedback da mácula densa – cujas células são sensíveis
às alterações do cloreto de sódio tubular – provocam a constrição das arteríolas
aferentes, reduzindo assim o fluxo sanguíneo renal e a filtração glomerular para
níveis normais ou próximos a eles. Dessa forma, o aparelho justaglomerular
protege essas estruturas vasculares e regulam a pressão arterial sanguínea
sistêmica. 
4. OS TÚBULOS E DUCTOS COLETORES
Embora suas estruturas sejam contínuas com os segmentos do néfron, eles
não fazem parte do néfron propriamente dito apenas porque têm uma origem
embriológica distinta. Descritivamente, tanto os túbulos quanto os ductos
coletores são retilíneos.
A urina, após sofrer várias modificações de composição e concentração ao
longo do néfron, é drenada dos túbulos contorcidos distais até os túbulos
coletores, que irão se unir progressivamente até formar tubos mais calibrosos
denominados ductos coletores. Vale reiterar que a urina é derivada da
modificação do ultrafiltrado glomerular, e o túbulo coletor possui um papel-chave
na determinação da composição e concentração final da urina que será
conduzida até a papila renal (situada na medula renal).
Do ponto de vista histológico, os túbulos coletores são formados por epitélio
cuboide simples e sua função é modificar e transportar a urina recém-formada
do néfron até os cálices menores. Portanto, destacaremos os dois tipos de
células que não podem ser esquecidas:
As Células Principais – possuem núcleos centralizados e ovais, além de curtas
bordas em escova. Sua membrana basal possui bastante invaginações, sua
membrana lateral é lisa e a sua função ainda não está esclarecida;
As Células Intercaladas (Intercalares) – têm muitas vesículas na face apical da
membrana, núcleos centralizados e redondos. Sua principal função é transportar e
secretar ativamente o H+ contra o gradiente de concentração, ajudando a regular o
equilíbrio ácido-básico corporal.
Em contrapartida, os túbulos coletores medulares são mais calibrosos, devido
ao fato de serem formados pela junção de vários túbulos coletores corticais. As
células principais e intercalares estão nos túbulos da zona externa da medula. Já
os túbulos coletores papilares – conhecidos como ductos de Bellini – contêm
apenas células principais, são grandes e formados pela união sucessiva dos
túbulos coletores medulares.
Do ponto de vista funcional, os túbulos coletores são normalmente
impermeáveis à água. No entanto, quando o hormônio antidiurético (ADH) está
presente, eles se tornam permeáveis à água e garantem a concentração urinária
final (a fisiologia do ADH sobre esses túbulos e mecanismo da diluição e
concentração da urina serão abordados detalhadamente no capítulo 6).
5. O INTERSTÍCIO RENAL
O interstício renal – ou tecido renal – é constituído, basicamente, de tecido
conjuntivo entremeado por fibroblastos, macrófagos e células intersticiais. O
tecido que envolve externamente os rins é formado por tecido conjuntivo denso
não modelado, com fibras colágenas e elásticas.
O interstício renal tem sua importância na funcionalidade desses órgãos, pois
são responsáveis por produzir e liberar a eritropoietina. A despeito de ainda ser
uma hipótese (sim, porque os mecanismos envolvidos ainda não são bem
estabelecidos), acredita-se que sua síntese e secreção devam ser realizadas
provavelmente pelas células endoteliais da rede capilar peritubular, ou das
células do tecido conjuntivo cortical e da medula renal externa.
6. AS VIAS URINÁRIAS
Realmente, fica mais fácil compreender as estruturas das vias urinárias
quando imaginamos que a sua formação nada mais é do que a união de
estruturas menores entre si até formar estruturas cada vez maiores, de modo
que a urina possa ser conduzida ao seu destino final.
Do ponto de vista macroscópico, cada ápice de uma pirâmide renal se encaixa
em um cálice menor, que se une uns aos outros até formar um cálice maior, o
qual irá se juntar com os demais cálices maiores até convergir e formar a pelve
renal, que é contínua com os ureteres e considerada o início das vias urinárias,
como descrevemos no capítulo 1.
Microscopicamente, o ápice da pirâmide renal que se projeta no cálice menor
é formada em parte por epitélio de transição. Sob a lâmina própria desse epitélio,
há uma delgada túnica muscular composta totalmente de células musculares
lisas e sua função básica é impulsionar a urina para as partes posteriores das vias
urinárias, até que a urina alcançar a bexiga urinária.
6.1 Os Ureteres
Os ureteres são tubos musculares ocos condutores de urina, medindo cerca
de 26 a 30 cm de comprimento cada e se inserem na base da bexiga. Sua
estratificação histológica é bem definida em:
1. Túnica mucosa – responsável por revestir internamente o lúmen
tubular. Possui um epitélio de transição, uma camada de tecido
conjuntivo fibroelástico não modelado e uma lâmina basal, que a
separa da lâmina própria;
2. Túnica muscular – possui duas camadas de músculo liso sobrepostas
entre si: uma camada longitudinal interna e uma circular externa (ou
seja, a disposição tecidual é oposta à encontrada no trato
gastrointestinal). Na região do terço distal do ureter, mais próximo à
bexiga, uma terceira camada muscular é encontrada mais
externamente, com disposição longitudinal. Ou seja, nessa porção
distal do ureter a disposição tecidual muscular é: longitudinal externa,
circular média e longitudinal interna;
3. Cobertura fibrosa de tecido conjuntivo – reveste as vias urinárias
externamente.
6.2 A Bexiga Urinária
A bexiga urinária é um órgão armazenador de urina. O seu esvaziamento
ocorre a partir do aumento progressivo da pressão interna até que se torne alta
o suficiente para induzir o mecanismo neuromuscular da micção (esvaziamento
da bexiga).
A bexiga também possui uma túnica mucosa que apresenta várias dobras que
desaparecem após a distensão da bexiga pelo seu enchimento com urina. Na
realidade, esse “desaparecimento” das pregas é devido ao achatamento do
epitélio de transição aí contido após o processo de distensão da bexiga, e não
pela mudança de epitélio.
A zona triangular da bexiga, cujos ápices são os orifícios dos dois ureteres e
da uretra, é denominada trígono vesical. A mucosa do trígono é lisa e não forma
dobras e a camada muscular da bexiga também é constituída de três túnicas de
músculo liso. Na região do colo da bexiga, as túnicas musculares são dispostas
em: camada longitudinal interna, camada circular média e camada longitudinal
externa, sendo as camadas longitudinais finas e a camada circular mais robusta.
É justamente essa camada circular média que forma o músculo do esfíncter
interno em torno do óstio interno da uretra. Já a túnica adventícia (túnica mais
externa) da bexiga é formada por tecido conjuntivo denso e, em algumas
regiões, é coberta externamente por peritônio.
6.3 As Uretras
A uretra nada mais é do que um tubo muscular oco responsável por conduzir
a urina armazenada na bexiga até meio externo, tornando assim possível a sua
eliminação. Pelo fato de conter o músculo do esfíncter externo que envolve a
uretra, o controle voluntário da micção é possível em indivíduos saudáveis e com
maturidade neuromuscular.
A uretra feminina é menor que a masculina, como já descrito no capítulo 1, e
contém um epitélio de transição, próximo à bexiga, e,no restante da sua
extensão, possui um epitélio pavimentoso estratificado não queratinizado. Além
disso, possui uma lâmina própria fibroelástica e glândulas de Littré secretoras de
muco, que irá lubrificar o revestimento interno.
Já a uretra masculina tem uma função dupla (urinária e reprodutora) e possui
uma divisão em 3 segmentos (e alguns autores até consideram 4 segmentos,
sendo adicionada a uretra pré-prostática ou porção intramural da uretra, que
está entre a bexiga urinária e a uretra prostática):
1. Uretra prostática – tem cerca de 3-5 cm de comprimento, é revestida por
epitélio de transição e nela se abrem diversos pequenos ductos da próstata, o
utrículo prostático e o par de ductos ejaculadores;
2. Uretra membranosa – tem cerca de 1,5-3 cm de comprimento, é revestida
predominantemente por epitélio colunar estratificado;
3. Uretra esponjosa – ou uretra peniana, é a porção mais longa da uretra (15-
18 cm de comprimento) passa por toda a extensão do pênis, terminando na
ponta da glande peniana no orifício externo da uretra; possui epitélio colunar
estratificado e pseudoestratificado, além de pavimentoso estratificado não
queratinizado. Há também em toda a extensão uretral masculina a lâmina
própria fibroelástica e glândulas de Littré, produtoras e secretoras de muco que
lubrifica a luz uretral.
REFERÊNCIAS IMAGENS
1. GOOGLE IMAGENS. https://somepomed.org/articulos/contents/images/f15/2/15403.myextj?
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2. BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009. (modificada)
3. GOOGLE IMAGENS (modificada). http://2.bp.blogspot.com/_j7jgM0dyPPY/S_yP5lUx-
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4. GOOGLE IMAGENS (modificada).
http://professor.ufrgs.br/simonemarcuzzo/files/sistema_urinario_0.pdf>. Acesso em: 28 abril.
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5. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora
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6. GOOGLE IMAGENS (modificada).
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7. GOOGLE IMAGENS. https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-
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8. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora
Elsevier, 2011.
REFERÊNCIAS
1. BERNE; LEVY. Fisiologia. Editora Elsevier, Rio de Janeiro, 2009.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12 ed. Rio de Janeiro; Rio de Janeiro;
Editora Elsevier. 2011.
3. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4 ed.  Rio  de Janeiro:  Editora  Guanabara  Koogan, 
2012.
4. SILVERTHORN, Dee U. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre:
Artmed, 2010.
5. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
6. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
7. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J.; ABRAHAMSOHN, P. Histologia básica: texto e atlas. 13. ed. Rio
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
8. GARTNER, L. P. & HIATT, J. L. Tratado de Histologia em Cores. 2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2003.
9. KIERSZENBAUM, Abraham L. Histologia e Biologia Celular: uma introdução à patologia. 2ª
edição, Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.
10. ROSS, M. H.; PAWLINA, W. Histologia: texto e atlas em correlação com a biologia celular e
molecular. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre
os assuntos abordados nesse capítulo!
 
 
Capítulo 3
MANUTENÇÃO DO VOLUME DOS LÍQUIDOS
CORPORAIS
1. CASO CLÍNICO
Seu Jorge, um jovem e preocupado pai, trouxe seu filho Iago, uma criança de
3 anos e 7 meses, à Unidade Básica de Saúde (UBS), onde são realizadas suas
consultas de puericultura, apresentando um quadro de diarreia aquosa há 4
dias, sendo que apresentou cinco episódios no dia da consulta.
O pai da criança referiu ainda que, após 24 horas do início do quadro
diarreico, começou a apresentar vômitos alimentares. Alegou que, por conta
própria, desde o início da diarreia, fez uma mudança na alimentação do filho,
que passou a ter uma dieta mais branda e administrou Metoclopramida, na
tentativa de cessarem os episódios de vômitos. Em paralelo, administrou
também Sulfametoxazol-Trimetoprim em xarope, “por imaginar que a criança
estivesse com alguma infecção intestinal”, admitiu o pai.
À inspeção geral, a criança falava com dificuldade, apresentando agitação,
irritabilidade, movimentos involuntários com o pescoço e membros superiores,
além de a criança ter pedido água ao pai pelo menos 5 vezes no momento da
consulta. Seu Jorge também relatou que o filho, desde o dia anterior, tem bebido
mais água que o de costume.
Ao exame físico, constatou-se desidratação, discreta rigidez de nuca, leve
hipertonia muscular e movimentos clônicos e involuntários no pescoço e
membros superiores. Após examinar a criança, a médica plantonista Dra.
Lorrane, enquanto levantava suas hipóteses diagnósticas, entrou em contato
com um colega pediatra e solicitou encaminhamento urgente para o hospital
pediátrico, para que pudesse realizar exames laboratoriais mais específicos e
dosagem rápida de eletrólitos e anticorpos para Rotavírus.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Puericultura; diarreia; Metoclopramida; Sulfametoxazol-Trimetoprim;
hipertonia muscular; movimentos clônicos; eletrólitos; Rotavírus.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Criança; diarreia aquosa; vômitos alimentares; infecção intestinal; agitação;
irritabilidade; desidratação; movimentos involuntários com o pescoço e
membros superiores; sede.
2. ENTENDIMENTO INICIAL SOBRE OS LÍQUIDOS
CORPORAIS
Para compreender a importância dos líquidos corporais, bem como a
manutenção do seu volume e composição, é necessário que relembremos que a
primeira célula se originou no meio aquoso, ou, mais especificamente, na “sopa
primordial” (ou oceano primitivo) da terra primitiva, há cerca de 4,5 bilhões de
anos.
Isso nos traz à tona, de acordo com a teoria da evolução das espécies, que as
nossas células se especializaram e se adaptaram a realizar suas funções num
ambiente aquoso, só que não mais externamente no tal oceano, mas
internamente, no processo de formação e continuidade de espécies mais
complexas, como a espécie humana. Ou seja, adquirimos nesse processo
evolutivo o nosso próprio oceano (interno) e, invariavelmente, manter o
equilíbrio desse ambiente aquoso interno é essencial para a nossa condição
vital.
Seja quando um neurônio gera e propaga um impulso nervoso, ou uma
célula do miocárdio realiza contração e relaxamento no ciclo cardíaco, um
hepatócito inativa uma substância tóxica, um enterócito produz e secreta
alguma enzima, enfim, diversas são as situações que envolvem necessariamente
o controle dos volumes dos líquidos, bem como da concentração de eletrólitos
dispersos neles.
Outras situações que evidenciam a importância da manutenção dos líquidos
corporais são nas condições de excesso e escassez de água, para as quais o
organismo desenvolveu, ao longo da sua história evolutiva, diversos
mecanismos compensatórios para que o equilíbrio corporal não venha a ser
prejudicado. Manter esse ambiente interno – seja o compartimento intra ou
extracelular – com seus volumes mais ou menos constantes é fundamental para
a homeostasia orgânica. Entende-se, no entanto, por homeostasia “a condição
de relativa estabilidade da qual o organismo necessita para realizar suas
funções adequadamente para o equilíbrio do corpo”.
3. A TROCA DE LÍQUIDOS EM CONDIÇÕES NORMAIS
É perfeitamente razoável aceitar o fato de que a ingestão e a excreção de
água são bastante variáveis nos indivíduos (assim como alguns eletrólitos) e,
nesse sentido, o organismo precisa dispor de alguns mecanismos que visem
atenuar variaçõesbruscas dos volumes dos líquidos corporais, seja para mais ou
para menos, a depender da situação em que o indivíduo esteja sujeito. Em
paralelo, sabe-se também que a quantidade de água corporal e concentração
dos eletrólitos também são variáveis nos indivíduos, e há uma relação direta
com a idade e o sexo do indivíduo.
Por exemplo, um recém-nascido tem cerca de 80% de água corporal total
contra cerca de 50% de um idoso, assim como um homem adulto tem maior
quantidade de água total do que as mulheres, devido a estas, na população em
geral, possuírem maior percentual de gordura corporal (sim, quanto maior é o
percentual de gordura corporal, menor o percentual de água corporal, e vice-
versa). A água corporal total encontra-se majoritariamente parte no espaço
intracelular (75%) e a menor parte está no espaço extracelular (p.ex., cavidades,
vasos sanguíneos e linfáticos etc.).
Assim, a manutenção do volume relativamente constante dos líquidos
corporais é realizada de modo preciso, por meio de constantes trocas de
líquidos e solutos entre o meio interno e o externo, à semelhança do ocorrido
entre os diferentes compartimentos corporais (intracelular e extracelular).
Contudo, a água pode ser integrada ao organismo sob duas formas básicas: (1)
pela ingestão, na forma de bebidas líquidas ou pela água contida nos alimentos
– o que corresponde a cerca de 2L/dia –, e (2) pela produção corporal de água
que, por sua vez, deriva dos processos metabólicos de oxidação de moléculas
orgânicas (como carboidratos) – adicionando cerca de 200 mL/dia de água aos
líquidos corporais.
Por outro lado, há perdas de quantidades significativas de água todos os dias
nos indivíduos, mas são consideradas perdas fisiológicas, claro, dentro dos
limites aceitáveis pelo corpo. Sabemos que o trato respiratório é responsável
pela perda de certa quantidade de água por evaporação; a pele perde uma
pequena quantidade de água por difusão; no trato gastrointestinal, há uma
perda livre de água através das fezes. Ou seja, através desses sistemas, haveria
uma perda que corresponderia a mais ou menos 1.000 mL/dia, em situações de
normalidade. Como não há a percepção objetiva dessa perda de água pelos
indivíduos, convencionou-se chamar esse fenômeno de “perda insensível de
água”.
Vale salientar que esse tipo de perda de água através da pele ocorre
independentemente da sudorese, que é um mecanismo termorregulador nos
mamíferos em geral. Isoladamente, a perda de água por difusão através da pele
responde por cerca de 350 a 500 mL/dia. Essa perda, entretanto, é atenuada
devido à estratificação da pele, que contém diversas camadas, com destaque
para a camada cornificada, responsáveis por formar uma efetiva barreira contra
a perda excessiva de água por difusão. Para termos uma noção, quando essa
camada cornificada é danificada, como, por exemplo, em indivíduos com
grandes queimaduras, a taxa dessa perda de água por evaporação pode
aumentar em até 10 vezes – o que corresponderia a uma perda de
aproximadamente 3,5 a 5L/dia. Daí a necessidade de realizar reposições
volêmicas vigorosas em indivíduos com extensas queimaduras, para compensar
a perda de fluidos.
Já a perda insensível de água pelo trato respiratório chega até 500 mL/dia.
Esse fenômeno ocorre devido à entrada do ar no trato respiratório, quando ele
passa a ficar saturado pela umidade antes de ser expelido. Por causa da pressão
do vapor do ar inspirado ser costumeiramente menor do que a pressão de
vapor no trato respiratório, a água é continuamente perdida pelos pulmões
durante a respiração, devido ao gradiente de pressão. É justamente por causa
desse fenômeno que quando se está em locais de temperaturas mais baixas, a
pressão do vapor atmosférico diminui até próximo a zero. Ora. Quanto maior for
o gradiente de pressão, maior será a intensidade dessa perda, ou seja, quanto
mais frio for um local, maior será a perda de água pelos pulmões. Isso explica o
porquê do desconforto causado pela sensação de ressecamento das vias
respiratórias superiores durante o frio.
A quantidade de água perdida pelo fenômeno da sudorese, no entanto, é
bem variável, e depende basicamente das condições de temperatura do
ambiente, se o indivíduo realizou atividade física, se está doente etc. Em geral,
perdemos cerca de 100 mL/dia de líquidos pelo suor, mas, a depender das
condições climáticas ambientais ou de exercícios físicos intensos, essa
quantidade pode chegar a 2L/h e o indivíduo realizar uma depleção importante
de volume. Pelas fezes, normalmente, perdemos cerca de 200 mL/dia de
líquidos, mas também essa taxa pode ser aumentada na vigência, por exemplo,
de um quadro de diarreia, na qual é possível perder até vários litros de água por
dia. Tal fenômeno explica porque a diarreia pode ser ameaçadora à homeostasia
e à vida também – sobretudo em neonatos e crianças –, a depender da
intensidade e caso não haja uma reversão do quadro.
Portanto, evolutivamente o surgimento de um sistema que pudesse manter o
equilíbrio do ambiente interno, por meio do ganho e perda de líquidos foi
fundamental para a continuidade da vida em organismos mais complexos como
os mamíferos e, nesse sentido, os rins se consolidaram como os órgãos
reguladores corporais responsáveis por conservar e/ou eliminar quantidades de
líquidos e solutos dispersos. Vários são os mecanismos que o sistema renal
possui para controlar a intensidade da excreção urinária. Definitivamente, o
método mais importante para o corpo manter o equilíbrio entre ganho e perda
de água e eletrólitos é pelo controle da intensidade, composição, concentração e
excreção da urina realizada pelos rins. A depender da condição que o organismo
se encontre, os rins podem excretar urina concentrada ou diluída. Por exemplo,
o volume urinário pode ser muito baixo em pessoas desidratadas, com cerca de
até 0,5L/dia, mas também pode ser muito alto em pessoas que vêm ingerindo
grandes quantidades de água, sendo que o volume urinário pode chegar até
20L/dia. O que vai determinar a urina final a ser excretada é justamente a
necessidade e condição corporais e, dessa forma, os rins contrabalançam de
maneira muito eficiente a intensidade de excreção da água e eletrólitos com a
ingestão destas substâncias.
4. CONTROLE HÍDRICO ATRAVÉS DO RIM
Como já vimos, existe uma perda natural de água que é inerente aos
processos metabólicos do organismo, tida como insensível, que corresponde a
aproximadamente 1.000 mL/dia, assim como uma produção endógena de água
de cerca de 200mL/dia. Em suma, perdemos mais água do que somos capazes
de produzir. Notamos claramente então que, se não houvesse mecanismos
fisiológicos para a manutenção e a regulação da água corporal, seria impossível
existir a vida.
Os principais mecanismos de preservação da água são: (1) a sede e; (2) o rim.
O centro da sede está situado no sistema nervoso central, especificamente
nas porções anterior e ventromedial do hipotálamo. É composto por células
nervosas especializadas e por osmorreceptores – células sensíveis às variações
da osmolalidade plasmática. Sendo assim, quando a osmolalidade do sangue
aumenta (por exemplo, após uma atividade física sob forte calor), o centro da
sede é ativado, fazendo o indivíduo sentir apetite por água. A sensação de sede
é essencial para o balanço de água, por garantir a entrada de água nova no
organismo.
Em situações extremas, o rim ajuda a manter a homeostase da água corporal
através da capacidade de diluição e concentração urinária. Imagine uma
situação de anormalidade onde existe a ingestão de grande quantidade de água
(hiperhidratação); se o excesso não for eliminado, acabará comprometendo o
funcionamento normal do organismo. Agora imagine a situação inversa, com
impossibilidade de ingestão de líquido (desidratação severa), a capacidade de
preservação da água no meio interno é fundamental para manter o indivíduo
vivo.
O principal hormônio para preservação de água corporal, atuando
principalmente a nível renal, é o hormônio antidiurético (ADH). Trata-se de um
pequeno peptídeo produzido nosnúcleos supraóptico e paraventricular do
hipotálamo (imagem 1) e armazenados na neuro-hipófise. Possui uma meia-vida
pequena (de até 18min) e é liberado na circulação sanguínea principalmente
com o aumento da osmolalidade plasmática. É um sistema tão sensível que,
geralmente, quando a osmolalidade plasmática atinge valores acima de 280
mOsm/Kg de H2O é suficiente para a neuro-hipófise deflagrar a secreção do
ADH.
 
Imagem 1: Núcleos supraóptico e paraventricular do hipotálamo, que são
neurônios especializados responsáveis pela produção do ADH, o qual será
armazenado posteriormente na neuro-hipófise (hipófise posterior).
O ADH atua no túbulo coletor (imagem 2), que é a última porção tubular
renal, proporcionando a incorporação de vários canais de água, denominados
Aquaporinas (imagem 3), tornando assim os rins permeáveis à água, garantindo
sua reabsorção e consequentemente sua preservação dentro do organismo.
 
Imagem 2: Estruturas envolvidas no mecanismo de produção e secreção do
ADH, até sua chegada nos túbulos coletores e promover o aumento da
permeabilidade dessa região tubular à água, permitindo assim sua reabsorção.
 
Imagem 3: Célula do túbulo coletor e o mecanismo de ação do ADH nessa
célula, promovendo a formação de canais transportadores de água –
aquaporinas –, tornando os túbulos coletores permeáveis à água.
5. COMPARTIMENTO DOS LÍQUIDOS CORPORAIS
Nós seres humanos somos dotados de diversos compartimentos corporais,
os quais o líquido corporal total está distribuído, mas ganham destaque dois
compartimentos principais: o compartimento extracelular e o compartimento
intracelular, que abrigam o líquido extracelular e o intracelular, respectivamente.
O líquido extracelular está presente no líquido intersticial e no plasma
sanguíneo. Há também um compartimento menor, que é o espaço transcelular,
responsável por abrigar, logicamente, o líquido transcelular. Esse compartimento
está distribuído nos espaços que contêm os líquidos sinoviais, pleurais,
pericárdicos, peritoneais, intraoculares e o líquido cefalorraquidiano (LCR). Vale
destacar que, pelo fato de esses espaços poderem abrigar grande quantidade
de líquido e gerar edema, eles são considerados “espaços potenciais”. Muitos
autores, no entanto, classificam o líquido transcelular como sendo um tipo
específico de líquido extracelular, corresponde a aproximadamente 1 a 2L.
Para determinarmos a quantidade e distribuição dos líquidos corporais e
entendermos alguns aspectos, tomaremos como base um homem adulto com
peso médio de 70 kg. É sabido que a quantidade corporal de água total gira em
torno de 60% do peso total do indivíduo, o que corresponde a cerca de 42 litros.
Entretanto, como já mencionado no início desse capítulo, esse percentual de
água muda de acordo com a idade, sexo e porcentagem de gordura corporal de
uma pessoa. Com o processo natural de envelhecimento, o percentual de água
do corpo tende a diminuir gradualmente. Uma explicação razoável consiste de o
envelhecimento geralmente estar associado a aumentos consideráveis no
percentual de tecido adiposo corporal, o que contribui para reduzir o percentual
de água. Nessa mesma linha de raciocínio, entende-se por que as mulheres
tendem a apresentar um percentual de água menor que o dos homens (a água
corporal total nas mulheres é de aproximadamente 55% do peso corporal). O
mesmo vale para recém-nascidos e crianças menores, cujo percentual de água
corporal varia de 75% a 80% do peso total (imagem 4).
 
Imagem 4: Compartimentos e líquidos corporais, além da distribuição da água
corporal.
5.1. Compartimento do Líquido Intracelular
De maneira objetiva, consiste no espaço intracelular que contém o líquido
intracelular. Se pegássemos todas as células do nosso corpo e fôssemos medir o
volume do líquido contido no meio intracelular, obteríamos cerca de 75% da
água corporal total. Em termos práticos, em um indivíduo adulto de 70 Kg de
peso, dos seus 42L de água corporal total, 2/3 (cerca de 28L) encontram-se no
compartimento intracelular e 1/3 (cerca de 14L) encontra-se no compartimento
extracelular. 
5.2. Compartimento do Líquido Extracelular
De maneira análoga, trata-se do espaço extracelular que contém o líquido
extracelular; então, todos os líquidos que estão fora das células são
considerados líquidos extracelulares. O líquido extracelular corresponde a 20%
do peso corporal, o que significa cerca de 14L em termos absolutos. Dentro do
universo do compartimento do líquido extracelular, há dois compartimentos do
líquido extracelular que são os mais expressivos, sendo eles: (1) o líquido
intersticial, que corresponde a mais de três quartos – ou aproximadamente 11
litros do líquido extracelular –, e (2) o plasma sanguíneo, responsável pelo um
quarto restante – algo em torno de 3L.
Logicamente que, a depender do indivíduo, esses números podem sofrer
variações, mas o volume sanguíneo médio é de mais ou menos 7% do peso
corporal (ou aproximadamente 5L). Vale ainda ressaltar que o plasma é a parte
líquida (ou não celular) do sangue e é constantemente submetido a trocas
constantes de substâncias com o líquido intersticial, por meio das membranas
capilares dotadas de poros. O fato de o plasma e os líquidos intersticiais terem
basicamente a mesma composição prova que há constante troca de substâncias
entre os referidos fluidos. O sangue, por sua vez, contém tanto o líquido
extracelular (na forma de plasma) quanto o líquido intracelular (na forma de
líquido dentro das hemácias). Entretanto, pelo fato de o sangue ter um
compartimento exclusivo para seu armazenamento e circulação – o sistema
circulatório –, muitos autores consideram-no como um compartimento líquido
separado. Em termos percentuais e quantitativos, cerca de 60% do sangue é
constituído de plasma e os 40% restantes correspondem aos elementos
figurados (hemácias, leucócitos, plaquetas etc.).
Embora as composições iônicas do plasma e do líquido intersticial sejam
basicamente as mesmas, há uma barreira que os separa: a membrana
plasmática celular de natureza lipoproteica. Ainda assim, devido à sua
permeabilidade seletiva – intrínseca às membranas plasmáticas de um modo
geral –, a membrana permite com relativa facilidade o trânsito de água, mas o
trânsito da maioria dos eletrólitos existentes no corpo é dificultado. Em oposição
ao líquido extracelular, o líquido intracelular possui uma quantidade pequena de
íons sódio e cloreto e quantidades menores de íons cálcio. Por outro lado, o
líquido intracelular possui uma grande quantidade de íons potássio, magnésio,
fosfato e sulfato, que estão em baixas concentrações no líquido extracelular, em
condições normais. As proteínas, por sua vez, estão mais concentradas dentro
das células do que no plasma (aproximadamente cinco vezes mais).
6. REGULAÇÃO DA TROCA DE LÍQUIDOS ENTRE OS
COMPARTIMENTOS
No fim das contas, o fator mais importante para a determinação da
quantidade do líquido extracelular, que está distribuído no plasma e nos líquidos
intersticiais, é o somatório das forças hidrostáticas e oncóticas através das
membranas capilares (alguns autores podem usar o termo oncótico como
sinônimo de coloidosmótico).
Por outro lado, o que determina como os líquidos transitarão através da
membrana celular e irão se distribuir entre os compartimentos intra e
extracelular é, sobretudo, o efeito osmótico de alguns eletrólitos – sobretudo o
sódio, cloreto e demais solutos. Entende-se por osmose como sendo “a difusão
efetiva de água através de membrana semipermeável, de região de maior
concentração de água (hipotônico) para outra região de menor concentração de
água (hipertônico)”. Ou seja, se um meio é muito concentrado em solutos – ou
pouco concentrado em água – ele é denominado meio hipertônico; em
oposição, se um meio é pouco concentrado em solutos – ou muito concentrado
em água – ele é denominado meio hipotônico.
Entretanto, não se pode perder de vista que a membrana plasmática celular é
mais permeável à água do que às substâncias dotadas de carga elétrica (tais
como osíons sódio e cloreto), devido à resistência elétrica da membrana, o que
a torna impermeável a esses solutos. Essa tese explica o porquê de a água se
mover rapidamente através da membrana plasmática e o líquido intracelular
permanecer isotônico em relação ao líquido extracelular.
REFERÊNCIAS DAS IMAGENS
1. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12 ed. Rio de Janeiro: Editora
Elsevier, 2011.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12 ed. Rio de Janeiro: Editora
Elsevier, 2011.
3. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12 ed. Rio de Janeiro: Editora
Elsevier, 2011.
4. GOOGLE IMAGENS. http://faqbio.blogspot.com/2013/09/ficha-resumo-fisiologia-
compartimentos.html http://3.bp.blogspot.com/-EF3Eri-
6Q9w/UkQyaM6dyoI/AAAAAAAAB0Q/yu16Kgn6elA/s400/fisiologia+humana+-
+os+compartimentos+e+l%C3%ADquidos+corporais.jpg.>. Acesso em: 28 abr. 2019.
REFERÊNCIAS
1. BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12 ed. Rio de Janeiro: Editora
Elsevier. 2011.
3. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4 Ed.  Rio  de Janeiro:  Editora  Guanabara  Koogan, 
2012.
4. SILVERTHORN, Dee U. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre:
Artmed, 2010.
5. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
6. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
7. SOUZA, M.H.L. Elias, D.O. Fundamentos da Circulação Extracorpórea. 2 ed. Centro Editorial
Alfa Rio, Rio de Janeiro, 2006.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre
os assuntos abordados nesse capítulo!
 
 
Capítulo 4
FILTRAÇÃO GLOMERULAR
1. CASO CLÍNICO
Taís, uma paciente de 27 anos, compareceu ao Centro de Saúde do bairro em que morava com um
frasco coletor contendo uma amostra da sua urina. Assim que adentrou o consultório do Dra. Telma,
indagou “que espuma é essa, Doutora?”. Além da urina espumosa, também se queixou que estava
“inchada” há pelo menos 20 dias. 
Após detalhado exame físico, solicitação de exames laboratoriais e confirmação do quadro de edema,
evidenciou-se proteinúria maciça, hipoproteinemia e dislipidemia. A Dra. Telma elaborou uma lista de
problemas da sua paciente e, como suspeitou de Síndrome Nefrótica como principal diagnóstico
sindrômico, solicitou uma biópsia renal.
Taís, bastante preocupada com seu quadro clínico, assustou-se com a solicitação da biópsia renal.
Embora seja uma paciente bem informada e tenha um bom grau de informação, não sabia que os rins
tinham diversas funções. Sabia apenas que os rins funcionavam como os “filtros do corpo” e que
“estavam na região lombar”.
Então, Dra. Telma, médica generalista bastante atenciosa e didática com seus pacientes, mostrou-lhe
a localização anatômica dos rins e explicou porque essa fama de “filtros do corpo” lhes faz jus, pois são
órgãos bastante vascularizados. Eles possuem a capacidade de realizar a filtração do fluxo sanguíneo que
chega aos glomérulos renais, um enovelado de capilares sanguíneos responsáveis por realizar a
depuração sanguínea, disse ela. Ainda completou dizendo que o fluxo sanguíneo renal era muito bem
regulado e, que além da função depuradora dos rins, eles tinham função endócrina.
Tranquilizada pela médica, a jovem paciente foi então pesquisar mais sobre o que seria essa tal de
Síndrome Nefrótica; descobriu que essa doença alterava justamente a barreira de filtração glomerular e,
por isso, concluiu que os seus rins estavam com a função de filtração prejudicada.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Edema; proteinúria; hipoproteinemia; dislipidemia; síndrome nefrótica; biópsia renal; lista de
problemas; diagnóstico sindrômico; glomérulo renal.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Urina espumosa; filtração glomerular; barreira de filtração; depuração; filtros do corpo; fluxo
sanguíneo renal; regulação do fluxo.
2. INTRODUÇÃO
É inegável que, ao perguntarmos a qualquer pessoa pelas ruas sobre qual é o principal papel do
sistema renal (urinário ou excretor, como queiram denominar), muito provavelmente ela irá te responder
que é “filtrar as impurezas do sangue”. Essa noção primitiva contida no imaginário popular está correta,
embora saibamos que os rins fazem muito mais coisas do que apenas filtrar o fluxo sanguíneo e depurar
substâncias. Nesse sentido, sabemos que essa função depuradora é justificada pelo mecanismo renal de
formação da urina, pois a sua gênese resulta, basicamente, do somatório de três processos: (1) filtração
glomerular, (2) reabsorção de substâncias dos túbulos renais para o sangue e (3) secreção de substâncias
do sangue para os túbulos renais.
3. VISÃO GERAL DA FORMAÇÃO DA URINA
Como dito anteriormente, para que os metabólitos e demais substâncias circulantes sejam
depurados, a urina é formada na medida em que o plasma sanguíneo é filtrado ao nível dos capilares
glomerulares para o interior da cápsula de Bowman e, posteriormente, percorre todo o trajeto tubular
dos néfrons (formando o precursor direto da urina) até ser drenado para as papilas renais para,
finalmente, ser eliminado. Esse líquido plasmático, trazido pelo fluxo sanguíneo renal, é o que dará
origem ao filtrado glomerular.
No entanto, nem tudo é filtrado. A maioria das substâncias contidas no plasma é filtrada pela
membrana de filtração, exceto as proteínas em condições fisiológicas, e isso garante que a concentração
dessas substâncias no filtrado glomerular da cápsula de Bowman seja a mesma do plasma, uma vez que
as proteínas – assim como os eletrólitos –, possuem a capacidade de tornar uma solução mais ou menos
concentrada. Então, na medida em que o líquido filtrado flui pelos túbulos, sua composição é modificada,
devido tanto ao processo de reabsorção de água e solutos de volta para os capilares peritubulares,
quanto pela secreção de outras substâncias dos capilares peritubulares para os túbulos.
Sabemos também, mediante diversos estudos, que a reabsorção tubular assume um papel de grande
destaque, do ponto de vista quantitativo, no processo de formação da urina, embora a secreção seja
qualitativamente fundamental para determinar as quantidades finais de alguns íons presentes da urina
(p.ex., potássio, hidrogênio, dentre outros).
Boa parte das substâncias depuradas do sangue pelos glomérulos, principalmente metabólitos como
o ácido úrico, ureia e creatinina, são pouco reabsorvidos e, portanto, excretados em grandes quantidades
na urina. Na verdade, são substâncias tóxicas que precisam ser eliminadas e, por isso, o corpo não vê
muita vantagem em reabsorver em grandes intensidades essas substâncias, embora elas tenham um
papel notável no processo de concentração da urina, como veremos no capítulo 6.
Por outro lado, outras substâncias nocivas e alguns fármacos também são pouco reabsorvidos. Na
prática, além de filtrados, eles são secretados dos capilares para o interior dos túbulos, fazendo com que
sua eliminação na urina seja elevada. Se imaginarmos que o corpo procura alguma forma de eliminar o
que lhe é inútil ou nocivo, é razoável concluir que as substâncias que lhes são úteis sejam reabsorvidas.
Dito isso, diversos íons (p.ex., sódio, cloreto e bicarbonato) são reabsorvidos intensamente ao longo do
trajeto tubular do néfron e, por isso, espera-se que sua concentração urinária final seja baixa, pelo
menos em situações em que não haja injúria renal ou nenhum mecanismo compensatório frente às
perturbações.
Além dos eletrólitos e demais substâncias que já falamos, a glicose e os aminoácidos também são
filtrados, porém são completamente reabsorvidas dos túbulos para os capilares, de modo que não
aparecem na urina em condições de normalidade orgânica. Ou seja, o que acontece mesmo na prática é
que, para a grande maioria das substâncias que passam pelos glomérulos, a filtração e a reabsorção são
mais intensas com relação à excreção.
Portanto, percebemos que o corpo procura manter sua homeostase equilibrando esses três
processos: filtração,reabsorção e secreção. Para tal, qualquer que seja este processo, ele irá ser regulado
pelas necessidades orgânicas momentâneas do indivíduo. Isso fica evidente quando imaginamos um
indivíduo com excesso de sódio no corpo – como em uma desidratação –, pois, nesse exemplo, a
intensidade com que os seus rins filtram o sódio aumenta, só que ocorrerá pouca reabsorção, para que o
sódio em excesso seja eliminado na urina e assim se mantenha a homeostase orgânica do sódio.
4. A PRIMEIRA ETAPA DE FORMAÇÃO DA URINA
Do ponto de vista evolutivo, o sistema renal desenvolveu alguns mecanismos que possibilitem ter
uma alta precisão em eliminar substâncias que potencialmente ameacem a homeostase corporal. Para
cumprir tal função, o sistema vascular renal, que é bastante complexo, possibilita que o fluxo sanguíneo
que passa pelos rins seja alto, a fim de garantir que tais impurezas sejam depuradas do organismo. Em
termos quantitativos, a taxa de filtração glomerular (TFG) – que é a quantidade de plasma filtrado nos
glomérulos – é de mais ou menos 180L/dia, mas a quantidade de urina formada diariamente é de cerca
de 1,5L.
Realmente pode parecer um trabalho descomunal dos rins ao realizar toda essa filtração para gerar
um pequeno volume de urina por dia, mas, ainda assim, há uma vantagem. Essa vantagem consiste no
fato de os rins poderem fazer a rápida eliminação dessas substâncias inúteis que passem pelos
glomérulos a qualquer momento, cuja excreção dependa tão somente da filtração, como no caso da
creatinina. Ou seja, as porções tubulares dos néfrons possuem características próprias que possibilitam
boa parte dessas substâncias indesejáveis ser eliminada, sobretudo, pela elevada filtração sem que haja
muita (ou nenhuma) reabsorção.
Além disso, vale destacar outro benefício em se realizar altas taxas de filtração. A vantagem é garantir
que todos os líquidos corporais sejam filtrados e processados pelos rins diversas vezes (cerca de 60
vezes) durante um único dia. Essa elevada filtração permite aos rins controlar de modo cirúrgico o
volume e a composição total dos líquidos corporais, além de, como já explicado, eliminar efetivamente as
substâncias tóxicas, inúteis ou nocivas da circulação corpórea.
4.1 Composição do Filtrado Glomerular
A filtração glomerular consiste, basicamente, do processo de passagem do plasma sanguíneo do
capilar glomerular para dentro do espaço de Bowman. Essa filtração ocorre devido ao balanço de forças
que facilitam e se opõem a esse processo. Tais forças, que iremos explorar com maiores detalhes mais
adiante neste capítulo, são as forças hidrostáticas e coloidosmóticas (ou oncóticas), que atuam através da
membrana capilar glomerular. Vale destacar que no processo de filtração, de modo simplista e resumido,
pode-se entender essas forças (hidrostática e oncótica) como pressões. 
No entanto, acontece que a maioria desses capilares é relativamente impermeável às proteínas
plasmáticas, de modo que o líquido filtrado resultante – agora denominado de filtrado glomerular – seja
desprovido de proteínas, de células e elementos sanguíneos, como hemácias, leucócitos, plaquetas etc.
Quanto à composição e concentrações das diversas substâncias contidas no filtrado glomerular, como
a maioria dos eletrólitos e moléculas orgânicas, são muito semelhantes ao plasma. Vale ainda ressaltar
que essa afirmação se trata de uma generalização, para compreender melhor o processo, pois algumas
situações são uma exceção a essa regra. Um grande exemplo é o cálcio, o magnésio e alguns ácidos
graxos, substâncias que, embora tenham um baixo peso molecular, não são livremente filtradas, porque
estão parcialmente ligadas às proteínas plasmáticas. Cerca de 50% do cálcio, 30% do magnésio e a maior
parte dos ácidos graxos circulam na corrente sanguínea ligada às proteínas plasmáticas e essa fração
conjugada não é filtrada pelos capilares glomerulares.
4.2 Membrana Capilar Glomerular
Observe essa (imagem 1), pois ela ilustra como se constitui a membrana capilar glomerular. Embora já
esteja totalmente descrita no capítulo 2, é importante não perder de vista que a membrana capilar do
glomérulo possui três camadas celulares principais: (1) o endotélio capilar, (2) a membrana basal e (3) a
camada de células epiteliais (podócitos), que é mais externa à membrana basal capilar. Essas camadas
celulares quando juntas são as responsáveis por formar a barreira de filtração glomerular que, a
despeito dessas três camadas, filtra muito mais água e eletrólitos do que uma membrana capilar normal.
Ou seja, se os rins têm a fama de ser o “filtro do nosso corpo”, é graças à capacidade dessa barreira de
realizar filtração de modo tão intenso.
Imagem 1: Anatomia microscópica dos capilares glomerulares, além de uma ampliação das estruturas
envolvidas na filtração glomerular, como o endotélio capilar fenestrado, a membrana basal glomerular e
o epitélio (formado pelos podócitos).
Ainda que essa barreira realize altas intensidades de filtração, a membrana capilar glomerular não
filtra proteínas plasmáticas, em condições fisiológicas. O que permite a membrana capilar glomerular
filtrar com tal intensidade é devido, em partes, aos milhares de micro-orifícios presentes no endotélio
capilar, que são as fenestrações, semelhantes aos capilares fenestrados presentes nos lóbulos hepáticos.
Mesmo com essa barreira mecânica, que são as fenestrações, elas não são pequenas o suficiente para
barrar a passagem de algumas proteínas menores e, para “reforçar” a barreira, as células endoteliais são
ricamente dotadas de substâncias com cargas elétricas negativas que, por sua vez, impedem a passagem
das proteínas plasmáticas carregadas negativamente, por repulsão eletrostática.
Quando observamos o endotélio à microscopia, há uma membrana basal que o reveste, a qual é
formada por colágeno e uma malha de fibras de proteoglicanos, cujos espaços entre suas fibras
possibilitam que uma grande quantidade de água e solutos possam ser livremente filtrados. Essa
membrana basal, por sua vez, é bastante eficaz ao realizar sua função de barreira evitando as proteínas
plasmáticas de serem filtradas, uma vez que algumas estruturas dos proteoglicanos possuem carga
elétrica negativa e, assim, repilam as proteínas aniônicas.
Já a última camada da membrana glomerular, formada por uma camada epitelial de células, recobre
externamente a superfície dos capilares glomerulares. Estas células são os podócitos (“células com pés” ou
“pedicelos”). Os podócitos são células de aparência bastante peculiar, pois o seu citoesqueleto permite
que possuam modificações importantes na membrana plasmática, dando origem a prolongamentos que
se assemelham a pés, como mostra a (imagem 2).
Imagem 2: Outra ilustração dos podócitos, da membrana basal glomerular e do endotélio fenestrado.
Essas células podocitárias são separadas umas das outras por lacunas, que são as famosas fendas de
filtração, região pela qual o filtrado glomerular irá se deslocar do glomérulo para dentro da cápsula de
Bowman. Essas fendas de filtração podocitárias possuem diversas proteínas, as quais são responsáveis
pela estabilidade da fenda, desempenhando um papel fundamental na barreira de filtração. Dentre as
proteínas temos: podocina, nefrina, neph 1 e 2 etc (imagem 3 e imagem 4). Vale ressaltar também que,
além das características morfológicas, essas células epiteliais têm cargas elétricas negativas, o que
promove maior dificuldade à filtração das proteínas plasmáticas. Assim, toda essa combinação de
camadas celulares formam barreiras – tanto elétrica quanto mecânica – à filtração de proteínas
plasmáticas.
Imagem 3: Anatomia dos processos podais dos podócitos, ilustrando as proteínas (nefrina, NEPH-1,
podocina etc.) que formam o diafragma da fenda, situado entre dois processos podais adjacentes.
Imagem 4: Principais proteínas que formam o diafragma da fenda. Note a nefrina (em vermelho),
responsável pela coesão dos processos podais adjacentes, situada no centro da fenda de filtração.
Em consequência dessas particularidades,é razoável concluir que quanto maior for um soluto e
quanto mais carga elétrica negativa ele tiver, menor será sua capacidade de ser filtrado. A membrana do
glomérulo normalmente é mais porosa e espessa que os outros capilares, filtra líquidos com muita
facilidade e em alta intensidade, embora seja muito seletiva na determinação de quais moléculas serão
filtradas, com base no seu tamanho e em sua carga elétrica.
Por exemplo. A albumina, que é uma das proteínas plasmáticas mais abundantes que temos, possui
um diâmetro molecular médio da mesma ordem de grandeza dos poros da membrana glomerular.
Então, teoricamente, a albumina poderia ser filtrada, uma vez que mecanicamente não teria restrições ao
passar pelas fenestrações, certo? Pois é... estaríamos corretos se não fosse um detalhe: a sua carga
elétrica. A albumina é uma proteína aniônica e, por isso, tem sua filtração barrada por repulsão
eletrostática exercida pelas cargas negativas contidas nas paredes dos capilares glomerulares.
Talvez você tenha percebido que estamos enfatizando bastante essa questão da barreira de filtração,
das particularidades moleculares e celulares que fazem a barreira de filtração ter tal seletividade etc., e
há um motivo para isso. A importância de saber essas características advém da existência de algumas
doenças renais que acometem a membrana basal, fazendo com que suas cargas negativas sejam
perdidas. Em termos práticos, caso a membrana basal perca suas cargas elétricas (como ocorre em
algumas doenças glomerulares – ou glomerulopatias), a albumina (que é uma proteína de baixo peso
molecular) será filtrada e começará a ser detectada na urina – condição clínica denominada de
albuminúria (presença de albumina na urina).
5. DETERMINANTES DA FILTRAÇÃO GLOMERULAR (FG)
No início deste capítulo, vimos que a FG é determinada pela soma das pressões hidrostáticas e
oncóticas através da membrana glomerular. Esse somatório gera uma pressão efetiva de filtração que é a
grande responsável pela ocorrência de maior ou menor intensidade da filtração glomerular do plasma
sanguíneo.
Observando a (imagem 5), percebemos que essa pressão efetiva de filtração nada mais é do que o
resultado das pressões que favorecem ou as que se opõem à filtração através da membrana capilar
glomerular. Estamos falando da (1) pressão hidrostática nos capilares glomerulares – pressão hidrostática
glomerular que favorece a filtração; (2) da pressão hidrostática na cápsula de Bowman – por fora dos
capilares que se opõem à filtração; (3) da pressão oncótica das proteínas plasmáticas que se opõe à
filtração e (4) da pressão oncótica das proteínas na cápsula de Bowman, que favorece a ocorrência da
filtração. Como em condições fisiológicas o filtrado glomerular na cápsula de Bowman é isento de
proteínas plasmáticas (e as proteínas têm um poder osmótico), na prática, a pressão oncótica desse
líquido é praticamente nula.
Imagem 5: Ilustração do resumo das forças que causam  a filtração através dos capilares glomerulares.
Por questões didáticas e para facilitar o seu entendimento, iremos utilizar essa (imagem 6) com
exemplos numéricos, a fim de compreender a dinâmica “favorecimento vs oposição” à filtração
glomerular.
Imagem 6: Esquematização das pressões que favorecem a filtração glomerular e as pressões que se
opõem à filtração glomerular, através dos capilares glomerulares, gerando a pressão efetiva de filtração.
5.1 Forças que são favoráveis à filtração (medidas em mmHg):
Pressão Hidrostática glomerular – que nessa imagem vale 60 mmHg – e a Pressão Oncótica na cápsula
de Bowman – que vale 0 pelo motivo acima. Ou seja, resumidamente, essas forças irão “empurrar” o
plasma de dentro do capilar glomerular para dentro da cápsula de Bowman, formando o filtrado
glomerular;
5.2 Forças que se opõem à filtração (também medidas em mmHg):
Pressão Hidrostática na cápsula de Bowman – que vale 18 mmHg – e a Pressão Oncótica nos capilares
glomerulares – que vale 32 mmHg. Usando o mesmo raciocínio, percebemos que essas forças, em
contrapartida, serão responsáveis por “empurrar” o filtrado da cápsula de Bowman para os capilares
glomerulares.
Finalmente, com esses valores de pressão, será formada uma pressão efetiva de filtração = 60-18-32 =
+10 mmHg, portanto, o líquido filtrado flui em direção à cápsula de Bowman. Então, esse somatório de
forças (a favor ou contra à filtração) traz consigo a mesma ideia do “cabo de guerra”: aquele que for mais
“forte” vence essa disputa.
Entretanto, é fundamental não esquecer que esses valores podem ser distintos nos indivíduos ou em
algumas situações (fisiológicas ou patológicas). Um grande exemplo dessa potencial mudança são as
doenças que acabam aumentando as forças de oposição à filtração, como a nefropatia diabética e a
insuficiência renal em pessoas cuja hipertensão está descompensada.
Entendendo cada uma das pressões...
• Pressão Hidrostática na Cápsula de Bowman
Essa pressão tem o objetivo de se opor à filtração. Quando, por algum motivo, ocorre o aumento
dessa pressão no interior da cápsula, a FG diminui, na medida em que se a pressão no interior da cápsula
reduzir, a FG aumenta. Entretanto, o que acontece na prática é que as alterações na pressão da cápsula
de Bowman não costumam regular bem a FG, embora algumas doenças obstrutivas do trato urinário
possam fazer aumentar a pressão na cápsula de Bowman – por estase urinária e, por consequência,
estase do filtrado ao longo dos túbulos do néfron – e causar uma grave redução da FG.
Essas condições, a exemplo da precipitação de cálcio ou ácido úrico responsáveis por formar “cálculos”
que se alojam no trato urinário, comumente obstruem a eliminação da urina, aumentam a pressão na
cápsula de Bowman e reduzem a FG. Essa sucessão de eventos pode, num indivíduo suscetível, causar
hidronefrose, uma situação na qual há distensão e dilatação de pelve e cálices renais e lesão de
parênquima renal.
• Pressão Oncótica Capilar Glomerular
Em oposição, a pressão oncótica no capilar glomerular se opõe à filtração glomerular. Ela surge
devido ao poder osmótico das proteínas plasmáticas, ou seja, do poder de atrair moléculas de água. Na
medida em que o sangue chega aos rins por meio das artérias renais até alcançar as arteríolas aferentes,
capilares glomerulares e arteríolas eferentes, a quantidade de proteínas plasmáticas nesses vasos
aumenta, portanto, faz com que sua concentração aumente e, em consequência, aumente assim a
pressão oncótica nos capilares. Tal evento acontece porque cerca de um quinto do líquido que chega aos
capilares é filtrado para dentro da cápsula de Bowman e isso aumenta a concentração das proteínas
plasmáticas nos glomérulos, uma vez que não são filtradas.
Então, concluímos finalmente que dois fatores exercem influência na pressão oncótica nos capilares
glomerulares: (1) a pressão oncótica das proteínas plasmáticas e (2) a fração de plasma filtrada pelos
capilares glomerulares – conhecida como fração de filtração. Isto é, se algum evento promover um
aumento da pressão oncótica no plasma arterial, a pressão oncótica nos capilares glomerulares será
aumentada, o que contribui para diminuir a FG.
Na prática, é possível aumentar a fração de filtração seja aumentando a FG ou reduzindo o fluxo
plasmático que chega aos glomérulos. É muito simples de entender o porquê. Quando aumentamos a
fração de filtração, mais líquido será filtrado, mais proteínas plasmáticas serão concentradas nos
glomérulos e assim a pressão oncótica glomerular se eleva, reduzindo consequentemente a FG. Por
outro lado, se alguma situação causar redução do fluxo plasmático glomerular – como alterações na
perfusão renal –, haverá um aumento na fração de filtração, pois as proteínas plasmáticas irão
inicialmente se concentrar nos glomérulos e, no decorrer desse processo, a pressão oncótica nos
capilares irá aumentar, contribuindo para diminuir a FG.
• Pressão Hidrostática Glomerular
Trata-se da pressão mais intensa nesse somatório de pressões que determinam a FG e, na prática, é a
única pressãoque favorece à FG. Tanto que, se a pressão hidrostática glomerular aumentar, a FG se
elevará proporcionalmente em intensidade e a recíproca também é verdadeira. Essa pressão hidrostática
glomerular, por sua vez, é determinada, em sua essência, por três fatores: (1) pressão arterial, (2)
resistência arteriolar aferente e (3) resistência arteriolar eferente.
Quando a pressão arterial de um indivíduo se eleva, diversas modificações sistêmicas irão acontecer
e, a nível renal, a pressão hidrostática nos glomérulos se eleva, causando um aumento da FG. Ou seja,
quanto maior for a pressão sanguínea, mais líquido plasmático chegará aos glomérulos e maior será a
FG. No entanto, se a pressão arterial se elevasse muito, poderia causar lesão glomerular. Então, se fez
necessário que os rins possuíssem mecanismos autorregulatórios adaptativos, a fim de proteger os
glomérulos (pois estes são estruturas bastante delicadas), e manter a pressão glomerular mais ou menos
constante durante as flutuações da pressão arterial.
Por outro lado, os outros dois fatores funcionam com vistas a garantir que a FG aumente ou diminua,
a depender das perturbações que possam acometer o fluxo sanguíneo renal. As arteríolas aferentes,
quando têm sua resistência aumentada (quando esses vasos sanguíneos se contraem), o fluxo sanguíneo
nos capilares glomerulares é reduzido e, consequentemente, a pressão hidrostática glomerular e a FG
diminuem também. O oposto também é verdadeiro, na medida em que as arteríolas aferentes se
dilatam, tanto a pressão hidrostática glomerular quando a FG irão aumentar.
Com a arteríola eferente acontecem eventos semelhantes. Quando acontece a constrição dessas
arteríolas, inevitavelmente haverá um maior impedimento à saída do fluxo plasmático advindo dos
capilares glomerulares. Então, esse líquido represado faz com que a pressão hidrostática glomerular se
eleve e, enquanto essa resistência arteriolar eferente não reduzir, a FG permanecerá elevada. O problema
é que, por consequência, a constrição da arteríola eferente também faz reduzir o fluxo sanguíneo renal e
a fração de filtração, além de aumentar a pressão oncótica glomerular.
6. FLUXO SANGUÍNEO RENAL
Já tivemos a oportunidade de discutir em capítulos anteriores que o sistema de vasos sanguíneos dos
rins é bastante especial e complexo. Ele, além de garantir o suprimento nutricional do parênquima renal
como um todo, possibilita que os metabólitos e demais substância químicas inúteis presentes na
circulação sanguínea sejam removidos. O grande objetivo da complexidade dessa circulação renal é
garantir um fluxo sanguíneo adicional, a fim de que seja oferecido plasma suficiente para se realizar altas
intensidades de filtração glomerular, extremamente necessárias para a regulação precisa das
concentrações de solutos e dos volumes dos líquidos corporais.
6.1 Fluxo Sanguíneo Renal x Consumo de O2
Os rins consomem bastante oxigênio, pois alguns processos renais – como a reabsorção e secreção –
exigem que as células tubulares dos néfrons reabsorvam e secretem ativamente o sódio e demais
eletrólitos em altas intensidades. A pressão parcial de oxigênio (PaO2) também é variável e possui seus
maiores valores a nível de córtex renal; à medida que iremos em direção à medula renal, a PaO2 reduz.
Da mesma forma, caso o fluxo sanguíneo renal e a FG sejam reduzidos, menos sódio será filtrado e
menor será a reabsorção de sódio – bem como de outros eletrólitos –, devido ao baixo consumo de
oxigênio pelos néfrons. Ou seja, o consumo de oxigênio pelas células tubulares varia diretamente à
intensidade de reabsorção de sódio e demais solutos nos túbulos renais, além de ter relação direta com a
FG.
6.2 Determinantes do Fluxo Sanguíneo Renal
O fluxo sanguíneo renal é determinado, em partes, pelas pressões hidrostáticas nos vasos sanguíneos
renais e com sua resistência vascular. Sem dúvidas, a maior parte da resistência vascular renal está
distribuída principalmente em três leitos: nas artérias interlobulares, arteríolas aferentes e arteríolas
eferentes.
A importância disso é que essa resistência vascular é regulada pelo sistema nervoso autonômico
adrenérgico, por alguns hormônios e pelos mecanismos renais de controle local. Existem diversas
situações, sejam fisiológicas ou patológicas, que fazem a pressão arterial de um indivíduo sofrer
alterações consideráveis, mas, como já discutimos, os rins têm a capacidade de manter seu fluxo
sanguíneo e a FG relativamente constantes, embora – é importante que se ressalte – as alterações da
pressão arterial exerçam influência significativa sobre o fluxo sanguíneo renal.
7. CONTROLE FISIOLÓGICO DA FG E DO FLUXO SANGUÍNEO RENAL
Tanto o sistema nervoso simpático, as substâncias vasoativas renais locais e alguns hormônios são
fundamentais para a modulação precisa da FG, da pressão hidrostática glomerular e a pressão oncótica
no glomérulo.
A ação do sistema nervoso simpático se faz presente na inervação de vasos sanguíneos renais
importantes, tais como as arteríolas aferentes e eferentes, cujas estruturas são bastante ricas em fibras
nervosas adrenérgicas. Com a deflagração de impulsos nervosos nessas fibras, ocorre a forte ativação
desses nervos simpáticos renais e promove a vasoconstrição das arteríolas renais e, dessa forma, alterar
o fluxo sanguíneo renal e a FG, mas na prática esse tônus simpático tem baixa influência sobre o fluxo
sanguíneo renal.
Os hormônios também exercem algum grau de influência sobre a FG e o fluxo sanguíneo renal. Nesse
caso, os hormônios mais importantes são a epinefrina e norepinefrina (liberadas pela medula da
glândula suprarrenal) e endotelina (polipeptídeo liberado pelo endotélio vascular renal). Todos eles
provocam vasoconstricção das arteríolas aferente e eferente e, desse modo, promovem a diminuição da
FG.
Entretanto, a substância de maior poder vasoconstrictor nesse mecanismo regulador é a Angiotensina
II, que age, sobretudo, nas arteríolas eferentes. A Angiotensina II é uma substância essencial para a
efetividade do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), cuja principal função é regular a pressão
arterial, em oposição às flutuações da mesma. As arteríolas eferentes são bastante sensíveis à ação da
angiotensina II, tanto que um aumento nos níveis de angiotensina II causa constrição eferente e
elevação da pressão hidrostática glomerular, na medida em que reduz o fluxo sanguíneo renal.
A angiotensina II, por sua vez, se eleva na circulação quando ocorre redução da pressão arterial, perda
de volume (p.ex., diarreia, hemorragia) ou demais situações que possam diminuir a FG. Em paralelo,
quando o fluxo sanguíneo renal reduz devido à constrição arteriolar eferente promovida pela
angiotensina II, o fluxo sanguíneo nos capilares peritubulares diminui, o que contribui para o aumento
da reabsorção de água e de sódio.
Além dos hormônios, as substâncias teciduais do endotélio vascular renal promovem vasodilatação
local. Ganham destaque o Óxido Nítrico, Prostaglandina e a Bradicinina, cujo mecanismo de ação inclui a
diminuição da resistência vascular renal e aumento da FG.
8. AUTORREGULAÇÃO DA FG E DO FLUXO RENAL
Os rins possuem um mecanismo interessante de autorregulação, cujas propriedades são
fundamentais para controlar o fluxo sanguíneo renal e a FG. Esse mecanismo é denominado feedback
tubuloglomerular, realizado pelo aparelho justaglomerular (imagem 7). A ocorrência do feedback
tubuloglomerular depende basicamente de dois mecanismos: (1) da quantidade de sódio “percebida” na
mácula densa e (2) resposta miogênica. A reposta miogênica consiste em um equilíbrio entre os
mediadores vasoconstrictores e vasodilatadores em nível de arteríolas aferentes (principalmente) e
eferentes, para garantir o fluxo sanguíneo renal.
Imagem 7: Aparelho justaglomerular – estrutura formada por células da mácula densa, por células
justaglomerulares e células mesangiais extraglomerulares.
A mácula densa – situada na região inicial do túbulo distal –, e por células justaglomerulares –
presentes no entorno dasarteríolas aferentes e eferentes. A mácula densa, já descrita no capítulo 2, é
um conjunto de células especializadas dos túbulos distais que está em contato direto com as arteríolas
aferentes e eferentes, cuja sensibilidade a cloreto de sódio é bastante elevada. Acontece que, se essas
células perceberem que houve redução na concentração tubular de NaCl, elas induzem à vasodilatação
das arteríolas aferentes (reduzem a resistência ao fluxo sanguíneo) e isso faz aumentar a pressão
hidrostática glomerular, ajudando a retornar a FG ao normal, além de fazer com que haja liberação de
renina. A renina, por sua vez, funciona como enzima que converte o angiotensinogênio (produzido pelo
fígado) em angiotensina I. Esta será posteriormente convertida em angiotensina II no leito vascular
pulmonar e é justamente essa angiotensina II que promove a contração das arteríolas eferentes,
ajudando a elevar a pressão hidrostática glomerular e a FG.
REFERÊNCIAS IMAGENS
1. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
2. GOOGLE IMAGENS (modificada). http://professor.ufrgs.br/simonemarcuzzo/files/sistema_urinario_0.pdf>. Acesso em 28
abr. 2019.
3. BERNE; LEVY. Fisiologia. Editora Elsevier, Rio de Janeiro, 2009.
4. BERNE; LEVY. Fisiologia. Editora Elsevier, Rio de Janeiro, 2009.
5. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica. 12 ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
6. GOOGLE IMAGENS (modificada).
https://slideplayer.com.br/slide/3518841/11/images/20/Os+fatores+determinantes+da+Filtra%C3%A7%C3%A3o+Glom
erular%3A.jpg>. Acesso em 28 abr. 2019.
7. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica. 12 ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
REFERÊNCIAS
1. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
2. STANDRING, S. Grays Anatomia: A base anatômica da prática clínica. 40 Ed. Rio de Janeiro: Elsevier Editora. 2010.
3. BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro:  Editora Elsevier. 2009.
4. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica. 12 ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
5. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4  Ed.  Rio  de Janeiro:  Editora  Guanabara  Koogan,  2012.
6. SILVERTHORN, Dee U. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
7. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
8. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
9. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J.; ABRAHAMSOHN, P. Histologia básica: texto e atlas. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2017.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre os assuntos
abordados nesse capítulo!
 
 
 
Capítulo 5
REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR
1.  CASO CLÍNICO
Karine, uma paciente de 26 anos, deu à luz a uma criança nascida a termo na maternidade de seu
município – interior do estado da Bahia –, de parto normal, com peso adequado, tendo eliminado
mecônio e diurese, e ambas tiveram alta hospitalar cerca de 36h após o parto. Não houve intercorrências
durante o parto nem no alojamento conjunto, estando o recém-nascido (RN) em aleitamento materno
exclusivo – exceto pelo fato de a criança ter sido caracterizada como portadora de genitália ambígua e
sendo do sexo masculino. Não realizou teste do pezinho (teste de triagem neonatal).
Cerca de 20 dias após a alta, o RN passou a apresentar perda de peso, recusa alimentar, vômitos e
sinais de desidratação. Deu entrada na emergência da mesma maternidade, onde foi examinado pelo Dr.
Sérgio – um jovem médico residente de pediatria –, quem estava de plantão neste dia. Dr. Sérgio, após
colher anamnese minuciosa, realizou o exame físico do neonato e, à inspeção, percebeu dois sinais que o
ajudaram a pensar em sua hipótese diagnóstica: (1) sinais de desidratação moderada e (2) “criptorquidia
bilateral”.
Imediatamente, Dr. Sérgio lembrou de um caso semelhante visto no hospital onde faz residência
médica e, imediatamente, solicitou exames laboratoriais, que constataram: Na+ 121mEq/L, K+ 6,0mEq/L e
glicemia de 46mg/dL. Voltou a questionar sobre a história obstétrica-neonatal e se o neonato ainda
estava em aleitamento materno exclusivo, o que a mãe confirmou. Então, prescreveu uma venóclise e
corrigiu a hipoglicemia do RN, o que reverteu os sinais e sintomas apresentados. No entanto, precisou
dar a notícia à mãe de que o seu filho não era um menino, mas sim uma menina. Explicou a doença que a
criança tinha, um pouco da fisiopatologia da doença, que justificou a sintomatologia apresentada, além
do motivo pelo qual ela foi caracterizada como sendo do sexo masculino. A genitora foi tranquilizada
após o susto, a criança teve alta da emergência e com a orientação de manter o seguimento
ambulatorial.
Então, teve seguimento ambulatorial, em que foi realizada a reposição de glicocorticoides e
mineralocorticoides, além de ter sido feito o exame do cariótipo – que constatou que o sexo do RN era
feminino – e ratificado o diagnóstico pensado pelo Dr. Sérgio, que foi a hiperplasia adrenal congênita.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Peso ao nascer adequado; mecônio; alojamento conjunto; aleitamento materno exclusivo; testes de
triagem neonatal; sinais de desidratação; anamnese minuciosa e história obstétrica-neonatal; venóclise;
fisiopatologia da doença; reposição de glicocorticoides e mineralocorticoides; exame do cariótipo;
hiperplasia adrenal congênita.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Recém-nascida a termo; criptorquidia bilateral; “genitália ambígua”; teste do pezinho não realizado;
desidratação moderada; hiponatremia; hipercalemia; hipoglicemia; hiperplasia adrenal congênita.
2. introdução
 
O filtrado glomerular é um líquido derivado do plasma sanguíneo e precursor direto da urina. Após
ser filtrado pelos glomérulos, flui ao longo do trajeto dos túbulos renais – túbulo proximal, alça de Henle,
túbulo distal, túbulo coletor e ducto coletor – e sofrerá variadas modificações, a fim de que as diversas
substâncias nele presentes sejam reabsorvidas e secretadas, até que se forme a urina propriamente dita
e seja eliminada.
Do ponto de vista evolutivo e adaptativo de nossa espécie, se fez necessário que diversas substâncias
químicas (eletrólitos como o sódio, potássio, cloreto etc.) – indispensáveis para realização de diversos
processos celulares – fossem reabsorvidas e preservadas nos líquidos corporais após sofrer intensa
filtração. Portanto, a partir desse raciocínio, entendemos que a urina total formada é representada,
basicamente, pelo somatório de três processos renais básicos: filtração glomerular, reabsorção
tubular e secreção tubular.
A depender da substância em questão, a reabsorção pode ter um papel de maior ou menor destaque
que o da secreção para determinar a sua quantidade final na urina. Por exemplo, algumas substâncias
como o sódio, o cloreto, o bicarbonato e a glicose, embora sejam bastante filtradas nos glomérulos,
também serão intensamente reabsorvidas ao longo dos túbulos renais e serão muito pouco secretadas
na luz tubular (para ser eliminada). Por outro lado, o processo de secreção se sobressai à reabsorção
quando se trata de outras substâncias, como os metabólitos derivados de fármacos, além do potássio e
do hidrogênio.
No capítulo anterior, vimos que a filtração glomerular não costuma ser altamente seletiva (lembrem
que praticamente todos os solutos plasmáticos são filtrados, exceto as grandes proteínas plasmáticas ou
substâncias ligadas a elas). Já a reabsorção tubular, em oposição ao processo de filtração, normalmente é
muito seletiva. São grandes exemplos dessa particularidade a glicose e os aminoácidos. Quase 100%
desses solutos são reabsorvidos pelos túbulos após a filtração, e isso faz com que a sua concentração
final na urina seja praticamente nula. Esse processo é fisiológico e pode ter variações mínimas de
indivíduo para indivíduo, sem haver nenhum prejuízo à homeostase. No entanto, algumas condições
patológicas fazem com que a glicose e algumasproteínas possam estar presentes na urina, que, por sua
vez, podem ser decorrentes de falhas nesse mecanismo de reabsorção, fazendo com que haja a
glicosúria – eliminação de glicose na urina – e albuminúria – eliminação de albumina na urina.
Como mencionado anteriormente, vários íons – como o sódio, o cloreto e o bicarbonato – são
reabsorvidos abundantemente, porém a intensidade com que ocorrerá essa reabsorção, além da
quantidade que estarão presentes na urina, vai depender basicamente das necessidades corpóreas
individuais. Desta forma, se houver situações de deficiência ou excesso de eletrólitos (por exemplo,
potássio, magnésio), os túbulos renais trabalharão no sentido de reabsorver ou eliminar uma maior
quantidade, fazendo com que seus níveis estejam dentro de faixas fisiológicas. Esta é uma capacidade de
adaptação tubular renal, essencial para a manutenção da homeostase.
3. A REABSORÇÃO TUBULAR E SEUS MECANISMOS ATIVOS E PASSIVOS DE
TRANSPORTE
O mecanismo de reabsorção acontece, fundamentalmente, por meio do transporte das substâncias de
um meio para outro através das membranas do epitélio tubular; isto é, de dentro da luz tubular para o
líquido intersticial renal e, após atravessar a membrana dos capilares peritubulares, chegar à circulação
sanguínea (imagem 1). Quase a totalidade desse processo é mediada por transporte ativo e/ou passivo.
Importante observar que na célula há a membrana luminal (voltada para a luz tubular) e a membrana
basolateral (voltada para o interstício).
Imagem 1: Essa imagem ilustra o processo resumido de reabsorção de água e solutos filtrados (via
paracelular e transcelular), do lúmen tubular, através das células epiteliais tubulares, para o interstício
renal e posteriormente de volta ao sangue.
No caso da água e de alguns solutos, serão transportados tanto através das próprias membranas
plasmáticas das células tubulares (via transcelular) quanto através dos espaços intercelulares entre suas
junções laterais (via paracelular). Uma vez ocorrida a absorção – que ocorre no sentido túbulo-líquido
intersticial –, a água e os solutos serão posteriormente transportados para o sangue por meio de
ultrafiltração através das paredes dos capilares peritubulares, que consiste num processo de trânsito de
moléculas devido ao balanço das forças hidrostáticas e oncóticas (semelhantes às forças ocorridas nos
glomérulos durante a filtração).
3.1 Transporte Ativo e Passivo
Caso não se lembre dos conceitos de transportes ativo e passivo, não tem problema. Nós
relembraremos aqui nesse capítulo, pois será de fundamental importância para compreender os
mecanismos que envolvem a reabsorção e a secreção tubular.
O transporte ativo é aquele que ocorre contra o gradiente de concentração, mediado por gasto de ATP
da célula (energia metabólica). Isso faz com que o soluto seja deslocado do meio menos concentrado
para o meio mais concentrado desse soluto através de uma proteína transportadora de membrana. O
transporte ativo pode, ainda, ser classificado como transporte ativo primário ou secundário.
Quando o transporte ocorre por meio da proteína cuja fonte de energia está diretamente acoplada a
ela, é denominado transporte ativo primário. Um grande exemplo é a ATPase (ou bomba) sódio-
potássio, cujo mecanismo de ação inclui a hidrólise do ATP para transportar o sódio e o potássio contra
os seus respectivos gradientes de concentração. Já o transporte ativo secundário depende
indiretamente da fonte de energia primária para acontecer. Esse processo pode ocorrer quando uma
fonte de energia promove um gradiente iônico que seja energético o suficiente para tornar possível o
transporte de substâncias contra o gradiente de concentração (daí ele ser chamado de secundário,
porque ocorre posteriormente a um evento primário). O processo de reabsorção da glicose pelo túbulo
proximal é um exemplo clássico de transporte ativo secundário.
Por outro lado, o transporte da água entre os compartimentos corporais será sempre por transporte
passivo, do tipo osmose. A osmose é um tipo de transporte em que não há gasto de energia da célula
sob a forma de ATP e, portanto, a água se difundirá do meio em que tenha baixa concentração de soluto
(ou alta concentração de água) para um meio de alta concentração de soluto (ou baixa concentração de
água).
3.1.1 Transporte Ativo Primário na Membrana Tubular por meio das ATPases
A energia responsável por promover esse transporte deriva da hidrólise do ATP, processo que ocorre
acoplado à ATPase presente na membrana basal das células tubulares. Essa ATPase, como já descrito, é
uma proteína transportadora da membrana e permite que alguns solutos se movam através dela. É
importante destacar que cada ATPase tem uma relação de especificidade com os eletrólitos que irá
transportar, tendo, ao longo das porções tubulares renais, diversas ATPases: ATPase sódio-potássio,
ATPase de hidrogênio, ATPase hidrogênio-potássio e ATPase de cálcio. A presença destas ATPases garante
que o epitélio tubular esteja polarizado, ou seja, com um gradiente eletroquímico que favorece as
reabsorções e trocas aniônicas.
O processo de reabsorção de íons sódio na porção tubular proximal, cujo mecanismo é por transporte
ativo primário, é ilustrado na figura a seguir (imagem 2). A região basolateral da célula epitelial tubular é
rica em ATPase sódio-potássio – que hidrolisa o ATP e usa essa energia liberada para transportar os íons
sódio para fora da célula, em direção ao interstício. Ao mesmo tempo, o potássio é transportado no
sentido oposto, ou seja, do interstício para o interior da célula.
Imagem 2: Essa imagem é evidencia o mecanismo básico de transporte ativo de sódio através da célula
epitelial tubular. A Na+/K+ ATPase transporta o sódio do interior da célula, através da membrana
basolateral, criando uma baixa concentração intracelular de sódio e um potencial elétrico negativo
dentro da célula. Essa baixa concentração e o potencial elétrico negativo fazem com que os íons sódio se
difundam do lúmen tubular para a célula através da borda em escova.
Cada ATPase sódio-potássio é capaz de transportar 3 íons sódio para o meio extracelular e captar 2
íons potássio para dentro da célula. Esse mecanismo de ação mantém baixa a concentração intracelular
de sódio e alta a concentração intracelular de potássio. Devido ao fato de mais cargas positivas estarem
sendo transportadas para fora do que as que estão sendo captadas para dentro, o meio intracelular fica
menos positivo do que o meio extracelular. Então, por convenção, adota-se que, após esse processo, o
meio intracelular tem carga “negativa” e o meio extracelular tem carga “positiva”. Notem que é uma
situação relativa quando se comparam os dois meios em questão pelo simples fato de ter menos carga
positiva dentro da célula e não por ter muitas cargas negativas.
Esse trânsito de cargas através da membrana cria um potencial elétrico com carga efetiva de mais ou
menos -70mV dentro da célula. Além disso, a ação da ATPase sódio-potássio cria um gradiente de
concentração e faz com que o sódio tenda a passar por difusão do lúmen tubular para dentro da célula,
além do potencial intracelular negativo de -70mV atrair os íons sódio (Na+) para dentro da célula.
Na maioria das porções tubulares renais ocorre bastante reabsorção ativa de sódio pela ATPase sódio-
potássio. Além da presença numerosa dessas ATPases, boa parte das células tubulares possuem
diferenciações da membrana plasmática – borda em escova – que aumentam a capacidade reabsortiva
de sódio em sua porção luminal (face membranar voltada para o lúmen tubular) em mais de 10 vezes.
Além disso, o sódio pode também ser transportado passivamente da luz tubular para dentro da célula,
através de canais iônicos por difusão facilitada. Esses canais – proteínas integrais da membrana – são
responsáveis por transportar o sódio junto com outras substâncias, tais como a glicose e aminoácidos.
3.1.2 Reabsorção Ativa Secundária na Membrana Tubular
Partindo da explicação anterior sobre o mecanismo de transporteativo secundário, a reabsorção ativa
secundária ocorrerá quando uma proteína transmembranar específica interagir com dois ou mais
solutos, transportando-os através desta membrana. Um grande exemplo prático é o que ocorre quando o
sódio se difunde por seu gradiente eletroquímico; isso causa liberação de energia suficiente para mediar
o transporte de outra substância, como a glicose e aminoácidos, contra seu gradiente de concentração.
Então, notem que o transporte ativo secundário não necessita do ATP celular de forma direta, mas
utiliza a energia liberada que derivou da difusão facilitada que ocorreu quando outra substância foi
transportada a favor de seu gradiente de concentração (observe a dinâmica da imagem 3). Isso ocorre
tanto para o transporte da glicose quanto para os aminoácidos e, como se trata de um processo bastante
eficiente por intermédio das proteínas transportadoras específicas, mais de 95% de toda a glicose e
aminoácidos filtrados são reabsorvidos. Uma vez que essa glicose e os aminoácidos entrem nas células
tubulares, eles serão transportados em direção ao interstício renal e capilares peritubulares, devido às
suas altas concentrações intracelulares.
Imagem 3: essa imagem ilustra as células tubulares proximais e o mecanismo de transporte ativo
secundário. A célula da parte superior mostra o cotransporte (transporte conjugado no mesmo sentido)
de glicose e de aminoácidos juntamente com os íons Na+, ao passo que a célula da porção inferior mostra
o contratransporte (transporte conjugado no sentido contrário) dos íons H+ da célula para o lúmen com
os íons Na+.
As proteínas que medeiam esse tipo de transporte da glicose são as proteínas SGLT1 e SGLT2,
presentes na borda em escova e que fazem o cotransporte (transporte em conjunto no mesmo sentido)
com o sódio. Quase a totalidade da glicose filtrada será reabsorvida pela SGLT2 na porção proximal e o
restante na porção inicial do tubo coletor pela SGLT1.
Além das SGLTs, existem também os transportadores específicos de glicose, que são os GLUTs,
presentes na porção basolateral da célula tubular e que auxiliam a glicose a transitar do meio intracelular
para o espaço intersticial.
3.1.3 Secreção Ativa Secundária nos Túbulos Renais
Conforme já visto, no decorrer do processo de formação da urina, diversas substâncias serão
secretadas nos túbulos, inclusive por transporte ativo secundário. Essa secreção é realizada por
contratransporte (transporte de substâncias em sentidos opostos) de alguns solutos com os íons sódio.
Nesse tipo de transporte na secreção tubular, o movimento do sódio em um sentido faz liberar energia
suficiente para tornar possível o transporte ativo de outra substância, mas no sentido oposto ao do
sódio. A (imagem 4) ilustra esse contratransporte (sódio-hidrogênio) que mostra a reabsorção de sódio
conjugada à secreção ativa de íons H+, realizado pela proteína específica chamada trocador de sódio-
hidrogênio na membrana luminal tubular.
Imagem 4: essa imagem mostra uma célula tubular proximal que realiza o contratransporte (transporte
conjugado no sentido contrário) dos íons H+ de dentro da célula para o lúmen com os íons Na+, que serão
transportados do lúmen tubular para dentro da célula e, posteriormente, para o interstício renal.
3.1.4 Endocitose
Acontece que nem todas as substâncias conseguem ser transportadas mediante a ação de proteínas
transmembranares (como a maioria dos eletrólitos), devido ao seu tamanho. Nesse sentido, os túbulos
renais desenvolveram uma estratégia para reabsorver as substâncias relativamente grandes que foram
filtradas no glomérulo, cujo processo é a endocitose.
Quando um soluto relativamente grande, normalmente uma proteína que precisa ser reabsorvida,
passa pela luz tubular, ela se adere à borda em escova da célula tubular, e essa porção da membrana
luminal irá se invaginar, fazendo com que se forme uma vesícula endocítica que contém no seu interior
essa proteína. Uma vez endocitada, a proteína será digerida aos aminoácidos, e estes serão direcionados
pela membrana basolateral até os capilares peritubulares. Como esse processo consome ATP celular –
por envolver as fibras proteicas do citoesqueleto na invaginação e na formação das vesículas endocíticas
– é considerado um transporte ativo.
3.1.5 Transporte Máximo de Algumas Substâncias
Para nossa sorte (ou azar), existe um limite para os néfrons mediarem o transporte de solutos através
das membranas celulares e permitir a ocorrência da reabsorção e secreção. A razão para isso é bastante
simples, pois as células tubulares não têm transportadores suficientes para uma quantidade extra de
solutos que porventura cheguem à luz tubular. Então, quando ocorre essa sobrecarga de solutos, as
proteínas transportadoras ficam ocupadas e não conseguem transportar os solutos excedentes de um
meio para o outro, comprometendo assim a reabsorção tubular. Esse processo limitado é conhecido
como transporte máximo (TM).
O mecanismo do TM fica mais evidente de perceber quando um indivíduo é portador do Diabetes
Mellitus e, por algum motivo, sua condição clínica descompensa. Já sabemos que, em condições
fisiológicas, a glicose não é detectável na urina e sua quantidade chega a ser desprezível, isso porque
praticamente toda a glicose filtrada será reabsorvida ao nível do túbulo proximal. Quando esse indivíduo,
no entanto, cursa com hiperglicemia persistente, a quantidade de glicose filtrada é maior que a
capacidade de reabsorção dos túbulos. Consequentemente, ocorrerá a glicosúria; ou seja, nesses
indivíduos, o sistema de transporte da glicose, no túbulo proximal, atingiu sua capacidade máxima de
reabsorção da glicose, pelo fato de a glicemia estar persistentemente elevada.
3.1.6 Reabsorção de Água por Osmose vs Reabsorção de Sódio
Existe uma máxima que fala “para onde o sal vai, a água vai atrás”. Sabendo disso, os solutos, ao
serem reabsorvidos do lúmen tubular (por transporte ativo primário e secundário, como já abordado),
criam um gradiente que faz com que suas concentrações tubulares diminuam, ao passo que suas
concentrações no interstício renal aumentam. Esse evento faz com que aconteça a osmose da água no
mesmo sentido no qual os solutos foram transportados, isto é, de dentro do túbulo para o líquido
intersticial renal.
Algumas regiões do túbulo renal, como o túbulo proximal, são bastante permeáveis à água, sendo
que a sua reabsorção ocorrerá prontamente nessa região tubular. Grande parte da água reabsorvida por
osmose nessa região ocorre nas junções oclusivas que ficam entre as células epiteliais. Essas junções não
fazem com que as células fiquem muito coesas, o que acaba não causando resistência à passagem de
água e pequenos íons – tais como o sódio, o potássio, o cloreto, o magnésio e o cálcio – e permitem que
sejam reabsorvidos em direção ao interstício.
Outra parte da água atravessa a célula (via transporte transcelular) através de canais denominados
aquaporinas (AQ). Ao longo do túbulo existe a presença de dois tipos principais de aquaporinas, que são
as AQ2 e AQ3, tornando as células que a possuem permeáveis à água.
3.1.7 Reabsorção de Cloreto, Ureia e de Outros SolutoS por Difusão
Devido à atração eletrostática e ao potencial elétrico criado na membrana devido à ação bombeadora
da ATPase sódio-potássio descrita anteriormente, os íons negativos (por exemplo, o cloreto) serão
transportados passivamente juntos com sódio, na medida em que o sódio for reabsorvido tanto por
difusão (pela via paracelular) quanto por transporte ativo (através da proteína cotransportadora sódio-
cloreto).
A ureia – metabólito nitrogenado derivado da amônia e da degradação de aminoácidos – também é
reabsorvida por difusão (transporte passivo) no túbulo. Entretanto, como boa parte das zonas tubulares
não são tão permeáveis à ureia como são ao cloreto e a água, as zonas tubulares distais do néfron
auxiliam no processo de reabsorção da ureia por intermédio das proteínas específicas transportadoras de
ureia. No capítulo 6 iremos abordar melhor porque os néfronsacabam reabsorvendo cerca de mais ou
menos 50% da ureia filtrada.
Outro metabólito nitrogenado produzido a partir da degradação da creatina muscular é a creatinina.
Trata-se de uma molécula grande o bastante para não ter seu trânsito facilitado pela membrana das
células tubulares, ou seja, são regiões impermeáveis a essa substância. Então, logo após a filtração da
creatinina, ela não é reabsorvida, e isso faz com que praticamente toda a quantidade filtrada seja
eliminada na urina. Portanto, a partir desse conhecimento sobre a sua filtração, passou-se a utilizar a
creatinina como marcador da função renal na prática clínica, pois ela acaba traduzindo o próprio
clearance da creatinina – ou taxa de filtração glomerular (TFG).
4. OS MECANISMOS DE REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR AO LONGO DO
NÉFRON
4.1 Reabsorção no Túbulo Proximal
Quando o organismo de um indivíduo saudável não está sobrecarregado de volume nem de
eletrólitos, cerca de 65-70% da água, do sódio, potássio, fósforo e do cloreto são reabsorvidos no túbulo
contorcido proximal (imagem 5). Isso acontece porque as células dessa região têm alta demanda
metabólica, possuindo inclusive muitas mitocôndrias que irão fornecer uma grande quantidade de
energia metabólica sob a forma de ATP, a fim de que ocorra o transporte ativo de substâncias nessa
região tubular.
Imagem 5: essa imagem ilustra a reabsorção do Na+, Cl- e H2O do lúmen tubular, através da célula tubular
proximal, em direção ao capilar peritubular.
Outra característica favorecedora da reabsorção é que essas células tubulares proximais possuem
diversas de bordas em escova – as invaginações da membrana plasmática que discutimos anteriormente
– situadas na porção luminal (ou ápice) da membrana. Essas bordas em escova são extensas e também
possuem muitas proteínas transportadoras que permitem a passagem dos íons sódio através da
membrana luminal, por cotransporte, junto à glicose e aos aminoácidos. Já o sódio excedente será
transportado do lúmen tubular para dentro da célula por meio de contratransporte, reabsorvendo o
sódio adicional em troca com outros íons presentes no lúmen tubular. Além disso, há diversos canais
intercelulares nessa região que facilitam o trânsito dos diversos eletrólitos. 
A maior parte do sódio e de outras substâncias é reabsorvida no túbulo proximal, devido à ação da
ATPase sódio-potássio, embora essas substâncias sejam reabsorvidas de formas diferentes ao longo
dessa porção tubular (imagem 6).
Imagem 6: essa imagem ilustra a reabsorção do Na+, K+, e os mecanismos básicos envolvidos na
reabsorção do HCO3
- do lúmen tubular, através da célula tubular proximal, em direção ao capilar
peritubular.
Na primeira metade, o sódio é reabsorvido junto com a glicose, aminoácidos e outras substâncias por
meio de cotransporte. Como o cloreto não é reabsorvido na primeira metade, o líquido tubular resultante
fica bastante concentrado em íons cloreto, o que faz com que o sódio seja reabsorvido junto com íons
cloreto na segunda metade. Portanto, na segunda metade, essa alta concentração de cloreto favorece
sua difusão do lúmen tubular pelas junções intercelulares para o líquido intersticial renal. Os canais de
cloreto aí presentes também realizam a reabsorção de uma pequena quantidade de cloreto (imagem 7).
Imagem 7: essa imagem é uma esquematização das células do túbulo proximal, das substâncias as quais
serão reabsorvidas (sódio, cloreto, água etc.) e serão secretadas (creatinina e alguns fármacos).
Tanto o sódio quanto a água são bastante reabsorvidos no túbulo proximal, pois é uma região com
alta permeabilidade a tais substâncias. Isso faz com que a osmolaridade total do sódio quase não seja
alterada. Entretanto, outras substâncias (por exemplo, glicose, aminoácidos e íons bicarbonato) têm suas
concentrações tubulares reduzidas por serem mais reabsorvidas que a água no túbulo proximal. Em
contrapartida, outras substâncias, como a ureia e a creatinina, são pouco reabsorvidas nessa porção, e
isso faz com que suas concentrações tubulares fiquem aumentadas. Embora aconteça essa dinâmica de
reabsorção das substâncias, o resultado final é que a osmolaridade total do fluido tubular seja
basicamente a mesma ao longo da extensão túbulo proximal.
Além da reabsorção, no túbulo contorcido proximal também ocorre secreção de substâncias
orgânicas, como sais biliares e catecolaminas. Como algumas dessas substâncias são resíduos
metabólicos, necessitam ser eliminadas. Dito isso, a secreção dessas substâncias no túbulo proximal, a
sua filtração, que ocorre dos capilares peritubulares para o túbulo proximal, somadas à ausência de sua
reabsorção, favorecem a ocorrência da excreção urinária desses resíduos. O mesmo raciocínio aplicado
para os resíduos metabólicos também vale para outras substâncias, como alguns fármacos e toxinas, que
serão eliminados na urina.
4.2 Reabsorção na Alça de Henle
A alça de Henle é formada, basicamente, por três porções distintas: o ramo descendente delgado, o
ramo ascendente delgado e o ramo ascendente espesso. Cada porção dessas possui um aspecto
funcional peculiar.
Os ramos descendente e ascendente delgado são assim denominados porque contêm células com
membranas epiteliais finas (imagem 8), além de não possuírem bordas em escova em suas membranas
plasmáticas. Também não possuem muitas mitocôndrias, o que reflete sua baixa atividade metabólica.
Imagem 8: essa imagem ilustra uma célula do segmento descendente fino da alça de Henle. Esse
segmento é bastante permeável à água e moderadamente permeável à maioria dos solutos, possui
poucas mitocôndrias e pouca (ou nenhuma) reabsorção ativa.
A porção descendente do ramo delgado é bastante permeável à água e tem uma permeabilidade
reduzida à maioria dos solutos (sódio, potássio, ureia etc.). A função dessa porção tubular do néfron é
permitir a difusão simples de substâncias que serão reabsorvidas através de suas paredes, sobretudo a
água. Cerca de 20% da água filtrada nos glomérulos serão reabsorvidas na alça de Henle e quase 100%
dessa água será reabsorvida na porção descendente delgada. Tanto a porção ascendente delgada quanto
a espessa são praticamente impermeáveis à água. Guardem muito bem essa informação, pois é
justamente essa particularidade que vai nos ajudar a entender a dinâmica do mecanismo de
contracorrente – responsável por produzir urina concentrada ou diluída, a depender da necessidade
corpórea.
O ramo espesso da alça de Henle – que se inicia logo após o ramo ascendente delgado –, possui
diversas células com membranas epiteliais espessas, com grande quantidade interna de mitocôndrias
para fornecer energia metabólica necessária para reabsorção ativa de alguns eletrólitos (imagem 9).
Nessa porção, cerca de 25% da carga filtrada pelos glomérulos de sódio, potássio, cloreto, cálcio e
bicarbonato são reabsorvidos, sendo a maior parte na porção ascendente espessa.
Imagem 9: essa imagem ilustra uma célula do segmento ascendente espesso da alça de Henle. Esse
segmento reabsorve cerca de 25% das cargas filtradas de sódio, cloreto e potássio, além de quantidades
de cálcio, bicarbonato e magnésio. Esse segmento também secreta íons hidrogênio para o lúmen tubular.
Nessa porção espessa ascendente ocorre a reabsorção de cerca de 70% do magnésio. O transporte
desse íon é diferenciado, pois sua reabsorção ocorre por via paracelular (entre uma célula e outra)
através de canais denominados claudinas (sendo as claudinas 16 e 19 as mais abundantes nesta porção).
Em resumo, a porção descendente fina reabsorve água ao passo que as porções ascendentes fina e
espessa (principalmente espessa) reabsorvem os eletrólitos (imagem 10). Veja que essa imagem ilustra
bem o transporte do cálcio e do magnésio nessa porção tubular. 
Imagem 10: essa imagem ilustra uma célula da porção espessa ascendente, a qual faz a reabsorção de
cerca de 70% do magnésio por via paracelular por meio das claudinas, evidenciadas na imagem entre
uma célula e outra.
À semelhança do que ocorre no túbulo proximal, a reabsorção de solutosna porção ascendente
espessa da alça de Henle depende da ATPase sódio-potássio, sendo que esta proteína mantém a
concentração intracelular de sódio baixa, por meio de transporte ativo. Essa baixa concentração
intracelular de sódio gera um gradiente de concentração que favorece a movimentação do sódio do
líquido tubular para dentro da célula. Já na porção ascendente espessa o transporte do sódio, através da
membrana celular luminal, é garantido pela proteína cotransportadora sódio/potássio/2-cloreto (imagem
11). Essa proteína usa a energia potencial liberada pela difusão do sódio para a célula, para impulsionar a
reabsorção de potássio para a célula, contra o gradiente de concentração.
Imagem 11: essa imagem ilustra uma célula da porção ascendente espessa da alça de Henle, a qual
possui o cotransportador Na+/K+/2Cl- na membrana luminal, transportando esses três íons do lúmen
tubular para dentro das células. É justamente esse cotransportador que será inibido por fármacos
diuréticos de alça (por exemplo, Furosemida).
A compreensão do mecanismo dessas proteínas transportadoras ajudou a conhecer a ação de alguns
fármacos, como os diuréticos de alça (por exemplo, a furosemida). Esses fármacos inibem justamente a
proteína sódio/potássio/2-cloreto (que é responsável por grande parte da reabsorção desses eletrólitos
na porção espessa da alça de Henle), promovendo uma expressiva redução na reabsorção desses
eletrólitos. Além disso, o que justifica a furosemida ser o diurético mais potente é que essa porção
tubular na qual age é a principal região diluidora do túbulo, que é impermeável à água. Vamos descrever
com mais detalhes essa característica diluidora no capítulo 6.
Além das vias de transporte iônico descritas, ocorre também a reabsorção de cálcio, magnésio, sódio e
potássio por via paracelular na porção ascendente espessa, devido ao lúmen tubular ficar com carga
ligeiramente positiva em relação ao interstício, por repulsão eletrostática. Essa carga positiva é criada
pelo discreto refluxo dos íons potássio de volta ao lúmen tubular após reabsorção realizada pela
cotransportadora sódio/potássio/2-cloreto (imagem 11).
4.3 Túbulo Distal
Essa porção tubular é contínua com a porção ascendente espessa da alça de Henle e, apenas por
questões didáticas, se inicia logo após ela. Sua função é receber o fluido tubular que veio da alça.
A primeira parte do túbulo distal forma a mácula densa (abordada no capítulo 2). A mácula densa é
um conjunto de células do epitélio do túbulo distal que possui modificações funcionais e faz parte do
aparelho justaglomerular. Sua função é controlar a FG por meio do feedback tubuloglomerular, o que
controla efetivamente o fluxo sanguíneo renal.
A parte que vem em seguida é a contorcida e se assemelha com a porção ascendente espessa quanto
à intensidade de reabsorção de solutos e relativa impermeabilidade à água. Tal propriedade denota a
essa região um caráter diluidor, haja vista que quase não reabsorve a água presente no líquido tubular.
Em oposição, essa parte reabsorve bastante sódio, potássio e cloreto, porém com intensidade menor que
o ramo ascendente espesso. (imagem 12)
Imagem 12: essa imagem ilustra uma célula do túbulo distal inicial, a qual tem muitas características das
células do ramo ascendente espesso da alça de Henle. Reabsorve Na+, Cl-, Ca2+ e Mg2+, sendo
praticamente impermeável à água.
Um total de 5% do cloreto de sódio são reabsorvidos no início do túbulo distal devido à ação da
cotransportadora sódio-cloreto. Essa proteína transmembrana é o sítio de ação dos diuréticos tiazídicos
(por exemplo, a hidroclorotiazida) – fármacos de ação diurética e anti-hipertensiva utilizados para reduzir
a pressão arterial, edema etc. –, a qual sofre inibição. Os eventos ocorridos nessa parte tubular incluem a
absorção do cloreto de sódio para dentro da célula a partir do lúmen tubular, ao passo que a ATPase
sódio-potássio transporta o sódio para fora da célula (imagem 13) e o cloreto se difunde de dentro da
célula tubular até o interstício renal por meio dos canais de cloreto.
Imagem 13: essa imagem mostra o transporte de cloreto de sódio na célula do início do túbulo distal. O
Na+ e o Cl- são transportados do lúmen tubular para dentro da célula por cotransportador, que é inibido
por diuréticos tiazídicos (por exemplo, hidroclorotiazida).
Vimos que o magnésio tem 70% da sua reabsorção realizada no ramo espesso ascendente da alça de
Henle, por via paracelular. Já nas células do túbulo distal existe um canal transportador na membrana
luminal em que é específico para o magnésio, denominado TRPM. Esse canal é responsável pela
reabsorção de cerca dos 20% restantes do magnésio (imagem 14).
Imagem 14: essa imagem ilustra uma célula do túbulo contorcido distal e, em destaque, a reabsorção do
magnésio, que é realizada por um canal transportador na membrana luminal específico para o magnésio,
denominado TRPM.
4.4 Porção Final do Túbulo Distal e Túbulo Coletor Cortical
Na continuidade das partes tubulares dos néfrons, surgem a segunda metade do túbulo distal e a
porção cortical do túbulo coletor. Essas regiões são semelhantes, pois, além de serem bastante
impermeáveis à ureia, possuem dois tipos celulares importantes (células principais e células
intercaladas), que refletem as atribuições fisiológicas dessa região tubular (imagem 15).
Imagem 15: essa imagem ilustra um corte do túbulo distal final e do túbulo coletor cortical, que possuem
dois tipos distintos de célula: as células principais e as células intercaladas.
4.4.1 Células Principais
As células principais reabsorvem sódio através do canal denominado ENaC e secretam potássio
através do canal específico para potássio denominado ROMK, ambos presentes na membrana luminal.
Esse transporte de reabsorção de sódio e secreção de potássio é possível graças à atividade das ATPases
sódio-potássio presentes nas membranas basolaterais (imagem 16).
Imagem 16: essa imagem ilustra uma célula do final dos túbulos distais e dos túbulos coletores corticais,
além de ilustrar a reabsorção do Na+ e a secreção do K+. Note que a imagem evidencia também onde
alguns fármacos agem, tais como os antagonistas da aldosterona (no meio intracelular, inibindo a sua
ação) e os bloqueadores do canal de sódio (que inibem diretamente a entrada do Na+ nos canais de Na+).
Além das atividades das ATPases sódio-potássio, existe um hormônio que é essencial para esse
processo: a aldosterona. A aldosterona promove um estímulo nas ATPases sódio-potássio, as quais
promovem a reabsorção de sódio e eliminação de potássio para o lúmen tubular (imagem 17). Este
hormônio é produzido na zona glomerulosa da glândula adrenal. Existem situações que podem
perturbar essa dinâmica, como, por exemplo, a hiperplasia adrenal congênita, na qual, por uma falha na
adrenal, o indivíduo portador fica predisposto à hiponatremia (redução dos níveis sanguíneos de sódio) e
hiperpotassemia (elevação dos níveis sanguíneos de potássio).
Imagem 17: essa imagem evidencia o mecanismo de ação da aldosterona e os seus efeitos sobre a célula
do túbulo distal, que irá reabsorver Na+ e secretar K+.
De modo semelhante, ocorre a secreção de potássio do interstício para o lúmen tubular, que envolve
necessariamente duas etapas: (1) o potássio entra na célula pela ATPase sódio-potássio – responsável por
manter a concentração intracelular de potássio elevada. Já dentro da célula (2), o potássio transita pela
membrana luminal por meio de canais iônicos a favor do seu gradiente de concentração, ou seja, em
direção ao líquido tubular (no sentido oposto ao transporte do sódio). Alguns desses canais iônicos são
os alvos de alguns fármacos anti-hipertensivos, pois diminuem a reabsorção de íons, como o sódio e o
potássio, para assim reduzir a pressão arterial. São os denominados diuréticos poupadores de potássio,
cujo principal representante é a Espironolactona.
4.4.2 Células Intercaladas
Existem dois tipos células intercaladas no túbulo coletor: as células intercaladas alfa e beta. Ascélulas
intercaladas alfa fazem secreção de íons hidrogênio para o interior do túbulo renal através dos
transportadores hidrogênio-ATPase na membrana luminal. A saída de H+ para a luz do túbulo faz com
que haja sua junção com a amônia (NH3), formando o íon amônio (NH4
+). A formação do íon amônio é a
principal forma de eliminação de H+ pela urina, sendo o mecanismo responsável pelo processo final de
acidificação urinária. Já na membrana basolateral da célula intercalada alfa há o trocador cloro-
bicarbonato (Cl-/HCO3
-), que reabsorve o bicarbonato para o interstício e o cloro para o interior da célula.
Posteriormente, esse cloro sai para a luz do túbulo e é eliminado junto com o amônio na forma de cloreto
de amônio (ClNH4) (imagem 18).
Imagem 18: essa imagem ilustra esquematicamente uma célula intercalada alfa. Note a presença do
trocador cloro-bicarbonato (Cl-/HCO3
-), que reabsorve o bicarbonato para o interstício e o cloro para o
interior da célula e, posteriormente, esse cloro sairá em direção ao lúmen tubular, sendo eliminado
conjugado com o amônio, sob a forma de cloreto de amônio (ClNH4).
Os íons hidrogênio são formados a partir da ionização do ácido carbônico (juntamente com os íons
bicarbonato) – os quais derivaram da reação entre a água e o gás carbônico, expressa na reação química:
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3
-.
Esses íons hidrogênio serão secretados no túbulo e, para cada íon hidrogênio secretado, um íon
bicarbonato fica disponível para a reabsorção, para que haja um equilíbrio de cargas (positivas e
negativas) (imagem 19).
Imagem 19: essa imagem evidencia esquematicamente uma célula principal e uma célula intercalada
alfa, a qual secreta para o lúmen tubular o H+ e reabsorve o HCO3
-, bem como a secreção e reabsorção de
outros íons.
Já as células intercaladas beta funcionam como se fossem um “espelho” da célula intercalada alfa.
Existe um trocador cloro-bicarbonato na membrana luminal (Cl-/HCO3
-), responsável por jogar o
bicarbonato de dentro da célula para o lúmen tubular coletor, para ser excretado pela urina. Este
mecanismo é importante em situações de alcalose metabólica, pois é uma forma de eliminar essa
substância alcalina do organismo. Existe ainda um canal H+/ATPase na membrana basolateral (imagem
20).
Imagem 20: essa imagem ilustra esquematicamente uma célula intercalada beta, com a presença
trocador cloro-bicarbonato na membrana luminal (Cl-/HCO3
-) e o canal H+/ATPase na membrana
basolateral.
4.5 Ducto Coletor Medular
Essa região é responsável por reabsorver cerca de 10% da água e do sódio filtrados no glomérulo,
sendo este o último local que irá processar a urina – no sentido de concentrá-la ou diluí-la. Assim, os
ductos coletores medulares têm a função de determinar a quantidade final de água e solutos presentes
na urina excretada. Algumas características dessa porção tubular merecem destaque:
1. Trata-se uma região permeável à água, mas essa permeabilidade é dependente e regulada
mediante a presença do ADH (ou vasopressina) – hormônio antidiurético. O ADH é responsável por
possibilitar a reabsorção de água do ducto coletor para dentro das células; isto é, se os níveis de ADH se
elevam, a água será reabsorvida mais avidamente para o interstício medular, o que causa a diminuição do
volume urinário final e, consequentemente, aumenta a concentração da urina com diversos solutos. Essa
reabsorção de água por estímulo do ADH é realizada através dos canais de aquaporina.
2. Ao contrário do que ocorre no túbulo coletor cortical, o ducto coletor medular é permeável à ureia.
Uma parcela dessa ureia será reabsorvida para o interstício, e isso é importante para que haja a elevação
da osmolaridade na medula renal – o que auxilia no mecanismo de contracorrente e a formação de urina
concentrada;
3. É uma região também capaz de secretar íons hidrogênio ativamente – contra o gradiente de
concentração – à semelhança do túbulo coletor cortical, tendo assim um papel relevante no controle do
equilíbrio ácido-básico.
Em resumo, o que define se um soluto estará mais ou menos concentrado no líquido tubular é a
intensidade que os néfrons irão reabsorver os solutos em questão em paralelo à reabsorção de água. Ou
seja, se as porções tubulares dos néfrons reabsorverem maior quantidade de água e menor quantidade
de soluto, este ficará mais concentrado na urina, na medida em que o oposto também é verdadeiro
(imagem 21).
Imagem 21: essa imagem ilustra esquematicamente um corte transversal do ducto coletor medular. Os
ductos coletores medulares reabsorvem ativamente Na+, secretam H+ e são permeáveis à ureia. A
reabsorção de água nessa região tubular é controlada pela concentração do ADH.
Uma vez evidenciadas todas essas particularidades de cada porção tubular, percebemos a
complexidade dos processos de reabsorção e secreção tubulares. Nesse sentido, como todo e qualquer
processo fisiológico complexo, que requer etapas precisamente controladas, se faz necessário um
sistema de modulação que regule tais processos. Tanto a filtração glomerular quanto a reabsorção
tubular sofrem ação regulatória de diversos fatores nervosos, hormonais e locais.
5. MECANISMOS DE REGULAÇÃO DA REABSORÇÃO E SECREÇÃO
5.1 BALANÇO GLOMERULOTUBULAR
Os túbulos renais têm a capacidade de controlar sua própria intensidade de reabsorção. Quanto maior
for a quantidade de filtrado que chega aos túbulos, maior será a sua reabsorção – até um certo limite
(devido ao transporte máximo). Esse fenômeno refere-se tanto ao aumento simultâneo na reabsorção de
Na+ e água, bem como pelo aumento na TFG e na carga filtrada de Na+. 
Esse balanço é muito útil, pois ele evita que uma sobrecarga de volume chegue à porção tubular
distal, caso porventura haja um aumento da FG. Portanto, pode-se considerar que o mecanismo do
balanço glomerulotubular atua como uma “segunda linha de defesa” para tentar minimizar os efeitos das
flutuações na FG sobre o débito urinário. Lembrem que a “primeira linha de defesa” para evitar
sobrecargas de volume são os mecanismos autorregulatórios renais, sobretudo, o feedback
tubuloglomerular realizado pelo aparelho justaglomerular, abordado no capítulo 4.
Tanto a primeira quanto a segunda linha de defesa atuam juntas para evitar alterações bruscas na
carga de filtrado que chega aos túbulos distais, como acontece na alteração da pressão arterial.
5.2 BALANÇO DE FORÇAS: CAPILAR VS INTERSTÍCIO
O balanço entre as forças hidrostáticas e oncóticas ao longo dos capilares peritubulares são
determinantes na intensidade e regulação da reabsorção tubular, ocorrendo de forma semelhante ao
ocorrido com a FG ao nível dos glomérulos.
Algumas mudanças na reabsorção capilar peritubular, como a alteração no trânsito de solutos e
solvente, podem influenciar as pressões hidrostáticas e oncóticas do interstício renal e, dessa forma,
alterar a intensidade de reabsorção da água e de demais solutos pelos túbulos renais. Na prática, ocorre
que o balanço de favorecimento e oposição à reabsorção peritubular – fruto do somatório das forças
hidrostáticas e oncóticas – cria uma pressão efetiva resultante de 10 mmHg, que é a pressão de
reabsorção (imagem 22). A pressão hidrostática dos capilares peritubulares é influenciada por dois
fatores: a pressão arterial e pelas resistências das arteríolas aferentes e eferentes, de modo que:
Imagem 22: essa ilustração esquemática mostra um resumo das forças hidrostáticas e oncóticas que
determinam a reabsorção de líquido pelos capilares peritubulares.
1. A pressão arterial sistêmica, quando aumentada, faz subir a pressão sanguínea renal e, por
consequência, tende a elevar também a pressão hidrostática dos capilares peritubulares e a diminuir a
intensidade da reabsorção. Esse efeito é minimizado pelos mecanismos autorregulatórios, responsáveis
por manter o fluxo sanguíneo renal e as pressões hidrostáticas nos vasos sanguíneos renais mais ou
menos constantes;
2. Quando ocorre um aumento da resistência vascular nas arteríolas aferentes ou eferentes, reduz a
pressão hidrostáticados capilares peritubulares e tende a aumentar a intensidade de reabsorção, ainda
que a constrição das arteríolas eferentes inicialmente aumente a pressão hidrostática capilar glomerular
e faça aumentar a FG.
Outro fator determinante da reabsorção capilar peritubular é a pressão oncótica do plasma nesses
capilares, pois ela favorece a reabsorção dos capilares peritubulares. A pressão oncótica dos capilares
peritubulares, por sua vez, pode ser determinada pela pressão oncótica plasmática sistêmica e pela
fração de filtração.
O aumento da concentração de proteínas no plasma sanguíneo faz crescer a pressão oncótica nos
capilares peritubulares, o que contribui para aumentar a reabsorção, uma vez que as proteínas têm
poder hidrofílico. Já pela fração de filtração ocorre o seguinte: quanto mais intensa é a FG, mais água e
eletrólitos passam dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman e para os túbulos;
consequentemente, as proteínas plasmáticas dentro dos capilares ficarão mais concentradas, pois não
são livremente filtradas. Assim, o aumento da fração de filtração contribui para aumentar a intensidade
de reabsorção dos capilares peritubulares.
5.3 EFEITOS DA PRESSÃO ARTERIAL E DÉBITO URINÁRIO
Uma das formas dos néfrons regularem a quantidade e composição dos líquidos corporais é fazer
variar o débito urinário, causando, dessa forma, um reflexo direto na pressão arterial (PA). Ou seja,
fazendo variar a quantidade final de urina produzida, os rins acabam regulando os valores de PA. Tais
mecanismos incluem justamente a natriurese e a diurese pressóricas – que consistem na excreção de
sódio na urina e eliminação urinária de água para realizar depleção de volume, respectivamente –, tanto
que, se houver qualquer discreta elevação na PA, os rins automaticamente trabalham no sentido de
aumentar a excreção urinária de sódio e água na tentativa de reduzir esse aumento da pressão.
Se a pressão arterial for aumentada, a pressão nas artérias renais se eleva e, consequentemente,
eleva o débito urinário. Esse aumento do débito urinário faz com que a proporção de água e sódio
filtrados que seriam reabsorvidos diminua. Tal sucessão de eventos acontece porque a pressão arterial
elevada faz aumentar a pressão hidrostática nos capilares peritubulares, o que, por sua vez, aumenta a
pressão hidrostática do líquido intersticial renal. Essa elevação de pressão intensifica o retorno do sódio
para dentro do túbulo, fazendo com que a reabsorção efetiva de sódio e água seja reduzida e, assim,
aumente ainda mais o débito urinário.
Outro fator que contribui para a ocorrência da natriurese e diurese pressóricas é a redução da
produção da angiotensina II. Essa substância é um peptídeo com potente ação vasoconstritora, cuja
produção ocorre na circulação pulmonar, onde será convertida – por meio da enzima conversora de
angiotensina (ECA) – a partir da angiotensina I.
A angiotensina II tem também a função de aumentar a reabsorção de sódio pelos túbulos e estimular
a secreção de aldosterona pela zona glomerulosa da córtex adrenal – cuja função é aumentar ainda mais
a reabsorção de sódio. Ou seja, tanto a angiotensina II quanto a aldosterona são substâncias que fazem a
PA se elevar. Portanto, quando a formação de angiotensina II for reduzida, haverá menos reabsorção
tubular de sódio, que ocorre quando a pressão arterial está alta.
5.4 CONTROLE HORMONAL DA REABSORÇÃO E SECREÇÃO
A ação hormonal de controle da reabsorção e secreção tubulares trabalha no sentido de garantir que
ocorra uma precisa regulação dos volumes dos líquidos corporais e das concentrações dos solutos neles
contidos. Os hormônios envolvidos em tal processo regulatório permitem que os rins reabsorvam e
excretem maior ou menor quantidade de solutos e água, a depender, logicamente, das condições
fisiológicas momentâneas de um indivíduo.
Por exemplo, se um indivíduo tem uma quantidade elevada de sódio em seus líquidos corporais, o
sistema renal trabalha no sentido de aumentar a excreção do sódio excedente, sem, no entanto, alterar a
excreção normal dos demais eletrólitos, desde que estes não estejam com suas concentrações alteradas
para mais ou para menos.
5.4.1 A Aldosterona
Conforme abordado há pouco, a aldosterona é um hormônio produzido pela zona glomerulosa
cortical adrenal. Esse hormônio age sobre as células principais dos túbulos coletores corticais e estimula
as bombas (ou ATPases) sódio-potássio, na face basolateral da membrana do túbulo coletor cortical,
fazendo com que haja a reabsorção de sódio em troca da secreção de potássio (imagem 19).
Dois são os fatores que fazem a aldosterona ser secretada: (1) o aumento da concentração de potássio
extracelular – pois as células secretoras de aldosterona no córtex adrenal são muito sensíveis às
alterações do potássio extracelular –, e (2) o aumento da concentração da angiotensina II – situação que
ocorre, por exemplo, quando um indivíduo está hipotenso, ou seja, quando sofre depleção de sódio ou
de volume.
5.4.2 A Angiotensina II
A angiotensina II, conforme também já abordado, é uma substância que promove a intensa retenção
de água e sódio no organismo, fazendo, dessa forma, que ela tenha a capacidade de elevar a pressão
arterial.
Tal sucessão de eventos ocorre devido a alguns mecanismos:
(A) a angiotensina II estimula a secreção de aldosterona pelo córtex renal e este, por sua vez, tem a
capacidade de promover diretamente o aumento da reabsorção tubular de sódio;
(B) a angiotensina II induz a contração das arteríolas eferentes, o que causa dois efeitos importantes
para a reabsorção de água e sódio ao nível dos capilares peritubulares:
 
 
(1º) a contração da arteríola eferente reduz a pressão hidrostática dos capilares peritubulares devido
ao menor fluxo que passará por eles, e isso aumenta a reabsorção tubular efetiva, pois como este
fluxo estará reduzido, o néfron “entenderá” que precisa aumentar o volume nesses capilares.
Como ele irá aumentar esse volume dentro dos capilares? Aumentando a reabsorção de sódio de
água.
(2º) a contração da arteríola eferente também eleva a FG. Com esse aumento, as proteínas nos
capilares ficarão mais concentradas, porque muito solvente foi filtrado. Em consequência, haverá
um aumento na pressão oncótica nos capilares peritubulares, devido à retenção dessas proteínas,
fazendo com que a força de reabsorção nos capilares peritubulares se eleve e aumente, assim, a
reabsorção tubular de sódio e água;
(C) a angiotensina II estimula diretamente a reabsorção de sódio nos túbulos proximais, alças de
Henle, túbulos distais e coletores. Isso acontece devido ao seu estímulo direto sobre a sódio-potássio
ATPase das células tubulares (imagem 23). Além disso, estimula a permuta entre o sódio e o hidrogênio –
mediado pela bomba sódio-hidrogênio na membrana luminal do túbulo proximal –, bem como o
cotransporte de sódio e bicarbonato através do epitélio tubular.
Imagem 23: essa imagem ilustra como a angiotensina II estimula diretamente a reabsorção de sódio nos
túbulos proximais, alças de Henle, túbulos distais e coletores.
5.4.3 O ADH
O ADH tem a função de aumentar a reabsorção de água nos túbulos distais e coletores, fazendo com
que essa região se torne mais permeável à água.
Esse mecanismo de ação do ADH é indispensável para que o organismo não desidrate, ou seja, para
que a depleção intensa de água na urina seja evitada (por exemplo, na desidratação). Caso algum evento
faça reduzir a secreção desse hormônio, a permeabilidade dessas regiões tubulares à água também é
reduzida, e isso permite que uma grande quantidade de água seja perdida por meio da urina diluída.
O ADH age se ligando aos receptores V2 – presentes nas membranas das células da porção final dos
túbulos distais, túbulos coletores e ductos coletores –, aumentando a formação de AMPc, o que leva à
ativação de uma cascata enzimática. Essa ativação estimula o transporte de uma proteína intracelular, a
aquaporina 2 (AQP-2), para o lado luminal das membranas celulares. Por fim, as AQP-2 se fundem à
membranaplasmática celular e formam canais transportadores das moléculas de água, o que permite
sua rápida difusão dos túbulos para dentro das células (imagem 24).
Imagem 24: essa imagem ilustra uma célula do túbulo coletor e o mecanismo de ação do ADH nessa
célula, promovendo a formação de canais transportadores de água – aquaporinas –, tornando os túbulos
coletores à água.
5.4.4 O Peptídeo Natriurético Atrial (PNA)
O PNA é uma substância produzida por células dos átrios cardíacos quando ocorre expansão do
volume sanguíneo e, consequentemente, os átrios se distendem. Quando a volemia se eleva e promove a
distensão atrial, a concentração sérica desse peptídeo aumenta e faz com que a reabsorção de sódio e
água pelos túbulos renais, principalmente nos ductos coletores, seja diretamente inibida.
Esse peptídeo também promove a inibição da secreção da renina. Com menos renina, a formação de
angiotensina II fica comprometida, o que por sua vez também contribui para a redução da reabsorção
tubular renal. Ou seja, uma vez reduzida a reabsorção de água e sódio, o volume sanguíneo retorna aos
níveis normais e a quantidade final dessas substâncias presentes na urina será maior.
5.5 CONTROLE PELO SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO
A ativação do sistema nervoso autonômico simpático não costuma, na prática, ser tão proeminente,
mas caso seja intensa o suficiente, pode promover uma série de eventos que resultem no aumento da PA.
Para isso, o sistema renal irá realizar mecanismos que tornem esse aumento possível. Basta pensar da
seguinte forma: para causar o aumento da PA, é necessário aumentar a reabsorção de água e eletrólitos
e reduzir a FG. Então, o sistema nervoso simpático irá ajudar os rins a fazer isso por três vias básicas: (1)
contração das arteríolas renais, (2) redução da excreção de água e sódio e (3) aumentar a reabsorção de
sódio no túbulo proximal e no ramo ascendente espesso da alça de Henle.
A ação do sistema nervoso simpático sobre os túbulos renais é possível graças à ação dos hormônios
adrenérgicos, que fazem ativação nos receptores α-adrenérgicos presentes nas células epiteliais dos
túbulos renais. Essa ativação também aumenta a liberação de renina e, consequentemente, a formação
de angiotensina II, levando basicamente ao aumento da reabsorção tubular de solutos.
REFERÊNCIAS IMAGENS
1. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
3. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
4. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
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7. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
8. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
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11. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
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15. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
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traduzida).
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764936142/Celula-intercalada-tipo-B-del-tubulo-colector-Interviene-en-el-transporte-de.png>.
21. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
22. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
23. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
24. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
REFERÊNCIAS
1. MOORE, K. L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2014.
2. STANDRING, S. Grays Anatomia. A base anatômica da prática clínica. 40 Ed. Rio de Janeiro: Elsevier Editora Ltda. 2010.
3. BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009.
4. HALL, J. E; GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica, 12 ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2011.
5. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4 ed.  Rio  de Janeiro:  Editora  Guanabara  Koogan,  2012.
6. SILVERTHORN, Dee U.; Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
7. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
8. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
9. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J.; ABRAHAMSOHN, P. Histologia básica: texto e atlas. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2017.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre os assuntos
abordados nesse capítulo!
 
 
Capítulo 6
CONCENTRAÇÃO E DILUIÇÃO DA URINA
1. CASO CLÍNICO
Tais é uma paciente do sexo feminino, 14 anos de idade, que comparece ao hospital regional do
município onde reside acompanhada da sua mãe, dona Alana, com queixa de poliúria, polidipsia,
incluindo noctúria há cerca de 7 meses. A mãe relata que “depois de grande, essa menina deu pra voltar a
fazer xixi na cama, Doutora”, afirmando que a mesma “deixou fazer xixi na cama quando tinha 6 anos de
idade”.
A Dra. Esther questionou a Tais e a sua mãe se houve perda de peso associada ou se alguém na
família era portadora de diabetes mellitus (DM), o que foi negado por ambas. Negou também polifagia,
alterações do nível de consciência. Referiu que tem bebido, em média, cerca de 7 L de água diariamente,
porém não soube quantificar a diurese, embora tenha relatado que “nunca fez tanto xixi na vida”. Negou
quaisquer outras queixas e no interrogatório sistemático não havia nenhuma informação digna de nota,
à exceção dos sinais e sintomas apresentados.
Dra. Esther realizou o exame físico na paciente, que apresentava P: 42Kg, H: 1,55m (IMC: 17,5Kg/m²),
PA: 88x56 mmHg. O exame físico segmentar não apresentou quaisquer alterações. O estadiamento de
Tanner estava adequado para idade. Então, a médica plantonista solicitou alguns exames laboratoriais e
uma ultrassonografia (USG) de rins e vias urinárias. Após algumas horas, teve acesso aos resultados:
hemograma (Hb: 12,3mg/dL, Ht: 38%, Leucócitos: 5,900, sem desvios). Glicemia capilar: 106 mg/dL, Ureia:
14mg/dL, Creatinina: 0,7 mg/dL, Na+: 140 mEq/L, K+: 3,6 mEq/L. Gasometria venosa (pH: 7,362; pCO2: 52;
HCO3
-: 30,2;BE: +5,2). Exame de urina normal e uma USG de rins e vias urinárias que evidenciou: rins com
volume e contornos habituais, normais para a idade e de ausência de sinais de cálculos.
Após chegada dos exames, a Dra. Esther pensou na possibilidade de estar diante de um quadro de
diabetes insipidus e, por isso, preferiu encaminhar a paciente para uma unidade de referência em
nefrologia que ficava na capital do seu Estado, para que lá fosse dado o seguimento do caso. Explicou
tanto à dona Alana quanto à Tais que poderia se tratar de uma doença causada por deficiência de um
hormônio que o encéfalo produzia, mas que pode ter parado de produzir por algum motivo e seria
necessário realizar alguns exames, tais como dosagem de vasopressina e da osmolaridade plasmática,
bem como uma tomografia computadorizada (TC) de crânio, além do teste de privação hídrica.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Poliúria; Polidipsia; Noctúria; Polifagia; Diabetes mellitus; Diurese; Sinais e Sintomas; Interrogatório
sistemático; Estadiamento de Tanner; Gasometria venosa; USG de rins e vias urinárias; Diabetes insipidus;
Vasopressina; Osmolaridade plasmática; TC de crânio; Teste de privação hídrica.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Poliúria; Polidipsia; Noctúria há ± 7 meses; Sem perda de peso; Polifagia associada; Sem história
familiar de DM; PA: 88x56 mmHg; Gasometria venosa alterada; Diabetes insipidus.
2. INTRODUÇÃO
Um dos eventos evolutivos mais incríveis no reino animal que já ocorreu no nosso planeta, sem
sombra de dúvidas, foi a conquista do ambiente terrestre. Foi um evento fundamental para a
continuidade de diversas espécies animais e para permitir um aumento no grau de complexidade e
organização estrutural desses seres vivos. Acontece que, para conquistar essas terras emersas, foi
necessário um desafio imenso – uma vez que dentro do ambiente aquático a “preocupação” do
organismo com a desidratação, por exemplo, era mínima –, partindo do princípio de que, provavelmente,
a vida em nosso planeta se originou no ambiente aquático. Por isso, para conquistar ambientes com
menos disponibilidade de água, era necessário que surgisse um mecanismo que evitasse a desidratação
desse organismo. Então, surgiu um sistema de regulação bastante preciso que conferiu equilíbrio à
concentração e ao volume dos líquidos corporais – que passou a ser nosso ambiente aquático interno.
É justamente neste ponto que o sistema renal ganha mais esse papel de destaque: a capacidade dos
rins concentrarem ou diluírem a urina antes de excretá-la – conforme à necessidade corpórea em uma
dada situação. Ou seja, a depender de o organismo estar desidratado ou hiper-hidratado, os rins
permitem ao corpo adaptar-se frente a essas situações, modificando a concentração da urina que será
eliminada, sem alterar bruscamente a osmolaridade dos líquidos corporais. Mas como assim?
Muito simples de entender. Na prática, esses eventos acontecem devido a quatro mecanismos
adaptativos básicos:
(1) os rins são capazes de excretar uma urina mais diluída, como forma de eliminar a água que está
em excesso nos compartimentos corporais;
(2) os rins são capazes de excretar uma urina mais concentrada, como forma de preservar a água que
está em escassez nos compartimentos corporais;
(3) os rins são capazes de se autorregular (através de mecanismos renais de feedback), fazendo com
que a osmolalidade do sódio extracelular seja ajustada;
(4) o corpo humano é dotado de reflexos da sede e do apetite por sal. Esses reflexos permitem o
organismo a, instintivamente, ter apetite por sais e/ou ter vontade de beber água, o que ajuda a
controlar a osmolalidade extracelulares e o volume dos líquidos corporais.
3. EXCREÇÃO RENAL DE H2O vs URINA DILUÍDA
Algumas condições clínicas fazem com que os compartimentos corporais estejam com alto volume de
líquidos – por exemplo, estados de hiper-hidratação que acontecem em pacientes em que se realiza
hidratação parenteral excessiva ou pacientes portadores de doença renal que não conseguem eliminar a
sobrecarga de volume da maneira apropriada. Esse excesso de volume causa uma diluição dos líquidos
corporais e uma redução da sua osmolaridade. O oposto também é verdade. Quando um paciente está
desidratado, seus líquidos corporais estarão com a osmolaridade aumentada. Portanto, é necessária uma
capacidade adaptativa dos rins frente a essas variações de volume e osmolaridade dos líquidos corporais,
seja produzindo urina concentrada ou diluída, a depender do evento adverso o qual o organismo esteja
submetido.
Na prática, funciona da seguinte forma: como a osmolaridade do plasma – que é igual à do filtrado
glomerular – é de 300 mOsm/L, quando um paciente está desidratado, os rins tentam preservar o
máximo de água possível, aumentando a osmolaridade do líquido extracelular. Dessa forma, haverá a
produção e eliminação de uma urina bastante concentrada em solutos, cuja osmolaridade máxima final
pode variar entre 1.200-1.500 mOsm/L (cerca de 5 vezes mais concentrado do que o plasma sanguíneo).
Aí você pode até se perguntar: “não seria mais fácil eliminar os solutos para reduzir a osmolaridade dos
líquidos corporais”? Acontece que os solutos (ou eletrólitos) – Na+, K+, Ca2+ e PO4
3- – são importantes
demais às diversas funções celulares para serem eliminados, conforme serão também descritas no
capítulo 7. Por isso que a melhor estratégia nesse sentido é eliminar uma urina de pequeno volume e
bastante concentrada.
O mesmo raciocínio de preservação dos eletrólitos valerá quando os rins eliminarem urina diluída
devido à hiper-hidratação – ou seja, o corpo prioriza eliminar ou conservar o solvente, não o soluto!
Portanto, nesses casos, os rins conseguem formar um grande volume de urina e com osmolaridade final
baixa – para valores de até 50 mOsm/L (cerca de 6 vezes mais diluído do que o plasma sanguíneo) –, o
que representa uma urina bastante diluída.
3.1 O ADH e Seu Papel Sobre a Concentração Urinária
O processo de diluição da urina sofre grande influência da ação do hormônio antidiurético (ADH) – ou
vasopressina. É uma substância orgânica produzida no hipotálamo, secretada pela hipófise posterior na
corrente sanguínea e sua função é possibilitar a reabsorção da água nos túbulos distais e ductos
coletores (porções distais dos néfrons). Seu mecanismo de ação já foi detalhado no capítulo 5.
Já vimos que o hipotálamo, através dos núcleos supraóptico e paraventricular, produz o ADH e,
posteriormente, será armazenamento na hipófise posterior e secretado em maior ou menor grau, a
depender da condição apresentada pelo indivíduo. Por exemplo, quando um paciente está desidratado –
a osmolaridade dos seus líquidos corporais está elevada, ou seja, quando os eletrólitos do líquido
extracelular estão bastante concentrados –, a hipófise posterior responde a esse evento secretando mais
ADH do que o normal até que chegue nas células dos túbulos distais e ductos coletores, via corrente
sanguínea, e aumente a permeabilidade dessa zona tubular do néfron à água. Isso irá favorecer a
reabsorção da água e, consequentemente, reduzir o volume final da urina (sem alterar a concentração e
excreção dos íons).
Em oposição, quando o corpo estiver hiper-hidratado, com sobrecarga de volume nos
compartimentos corporais, a osmolaridade do líquido extracelular é reduzida, e a hipófise posterior, em
resposta a esse evento, secreta menos ADH. Uma vez que o ADH seja pouco secretado, a permeabilidade
dos túbulos distais e ductos coletores à água será reduzida, o que faz os rins eliminarem um grande
volume de urina.
3.2. Processo de Formação e Excreção da Urina Diluída
Os rins podem chegar a eliminar, diariamente, até 20 L de urina diluída quando os compartimentos
corporais estão com água em excesso. Basicamente, os rins deixam de reabsorver uma quantidade
considerável de água nas porções finais dos néfrons (porção final do túbulo distal e os ductos coletores) –
sendo que essa região sofre bastante influência da ação do ADH – e continuam reabsorvendo
normalmente os íons.
Após o plasma chegaraos glomérulos, haverá a filtração glomerular e a formação do filtrado
glomerular, cuja osmolaridade é idêntica à do plasma (300 mOsm/L). Então, o filtrado irá transitar por
toda extensão dos túbulos renais e sua concentração será modificada ao longo de todo esse trajeto,
devido à reabsorção dos eletrólitos. Esse processo de reabsorção é responsável por ajudar no processo
de diluição do filtrado glomerular, fazendo com que a água que estava em excesso nos compartimentos
corporais seja eliminada por meio da urina diluída (imagem 1).
Imagem 1: essa imagem ilustra um néfron e a formação da urina diluída quando os níveis do ADH estão
muito baixos. Os valores numéricos na imagem estão em mOsm/L. Note que o líquido tubular do ramo
ascendente da alça de Henle fica bastante diluído. Nos túbulos distais e nos túbulos coletores, o líquido
tubular fica ainda mais diluído pela reabsorção contínua do NaCl e pela ineficiência na reabsorção de
água quando os níveis do ADH estão muito baixos, fazendo com que a urina final produzida seja de
grande volume e muito diluída.
1. Túbulo Proximal – Líquido Tubular Permanece Isosmótico
• No túbulo proximal, a água e os íons filtrados serão reabsorvidos em proporções diferentes, de
forma que, no final desse processo, a osmolaridade final do líquido tubular na parte final do
túbulo proximal continue a mesma do plasma sanguíneo: 300 mOsm/L.
2. Ramo Descendente da Alça de Henle – Líquido Tubular será Concentrado
• Devido à alta permeabilidade à água dessa região, a água contida no líquido tubular será
reabsorvida por osmose. Esse evento ajuda a aumentar a concentração do líquido tubular
resultante, sendo que esse aumento é suficiente para torná-lo isosmótico com o interstício
local – ou seja, o líquido tubular e o líquido intersticial próximo à medula renal entram em
equilíbrio osmótico.
• Como a medula renal é bastante hipertônica (com a osmolaridade elevada), na medida em que
o líquido tubular transita por essa região, ele irá se tornar cada vez mais concentrado – pelo
fato de a água ser bastante reabsorvida nesse ramo.
3. Ramo Ascendente da Alça de Henle – Diluição do Líquido Tubular
• Diferentemente do ramo descendente, o ramo ascendente (em especial, o segmento espesso) é
impermeável à água e bastante permeável aos íons. Por isso, os íons serão reabsorvidos nessa
região tubular e, na medida em que o líquido tubular flui em direção às porções mais distais do
néfron, vai ficando cada vez mais diluído e sua osmolaridade se torna cada vez menor. Perceba
que é a situação oposta à que vimos no ramo anterior, ou seja, quanto mais os íons forem
reabsorvidos, mais água e menos íons ficam no líquido tubular resultante e, portanto, mais
diluído ele será. A porção espessa ascendente da Alça de Henle é a principal porção diluidora
do túbulo renal. Essa informação é crucial para entender o mecanismo de contracorrente que
vamos abordar mais adiante.
• A impermeabilidade desse ramo não depende da presença do ADH (diferente das porções
distais do néfrons), pois é uma região na qual suas células não sofrem o mecanismo de ação
desse hormônio. Isso significa que, o ADH esteja presente ou ausente, o líquido tubular que
chega ao túbulo distal sempre será hiposmótico (com osmolaridade baixa).
4. Túbulos Distais e Ductos Coletores – Diluição do Líquido Tubular na Ausência do ADH
• Ao passo que o líquido tubular chega no início do túbulo distal, região contorcida distal e ductos
coletores, mais íons serão reabsorvidos (em especial o NaCl) devido à presença de vários
carreadores nas membranas das células tubulares dessas regiões, fazendo com que o líquido
tubular se torne ainda mais diluído do que quando chegou – o que ainda pode ser
potencializado na ausência do ADH.
• Acontece que algumas situações inibem a neurohipófise de secretar o ADH (por exemplo,
quando um indivíduo bebe uma quantidade considerável de bebida alcoólica) e, uma vez
ausente, essas regiões tubulares permanecerão impermeáveis à água. Além de não haver essa
reabsorção de água, os eletrólitos serão reabsorvidos, o que faz com que o líquido tubular
fique ainda mais diluído.
4. CONSERVAÇÃO RENAL DE H2O vs URINA CONCENTRADA
Vamos imaginar agora a situação oposta. Um indivíduo que está privado de ingerir água pelo motivo
que for, ou quando estiver desidratado, o seu sistema renal trabalha no sentido de conservar o máximo
de água possível nos compartimentos corporais e excretar o máximo de solutos e íons possível,
produzindo urina concentrada. Lembrem que, quando dizemos que a urina produzida será concentrada
ou diluída, a comparação está sendo feita com a osmolaridade plasmática.
Essa estratégia do sistema renal garante que o organismo se adapte às perturbações que aumentem
a osmolaridade dos líquidos corporais. Ou seja, o objetivo final é garantir que a concentração e o volume
dos líquidos corporais não sofram alterações drásticas com o evento perturbador que, nesse caso, é a
privação hídrica ou uma desidratação.
A todo instante estamos perdendo água por vários meios (suor, urina, fezes, trocas gasosas ao nível
dos alvéolos pulmonares etc.). Inclusive já falamos disso no capítulo 3. Contudo, isso nos faz pensar que
temos um sistema regulatório bastante eficiente e constante para garantir que não desidratemos com
facilidade – mantendo o equilíbrio entre a perda e o ganho de H2O. Além disso, ingerimos água sob
variadas formas (alimentos, água propriamente dita e diversos outros líquidos) para tentar equilibrar
esse déficit hídrico diário.
Na prática, quando um indivíduo está desidratado, os rins aumentam a excreção de solutos e a
reabsorção de água – gerando, no fim do processo, uma urina concentrada e de pouco volume. Essa
urina produzida pode alcançar a osmolaridade máxima final de aproximadamente 1.500 mOsm/L (5
vezes mais concentrado que o plasma e os líquidos teciduais).
4.1 Níveis de ADH vs Medula Renal Hiperosmolar
Já sabemos que o ADH promove a reabsorção de água nas porções distais do néfron, contribuindo
para a produção de urina concentrada – por aumentar a permeabilidade dessa região tubular à água –,
além do líquido intersticial da medula renal estar bastante concentrado em solutos (íons e outras
substâncias osmolares). Esse interstício medular precisa necessariamente estar bastante osmolar (com
alta concentração de solutos), pois isso garante o surgimento de um gradiente osmótico entre o
interstício e o lúmen tubular, o que contribui para a água ser ainda mais reabsorvida, associado à
presença do ADH.
Então, a água é reabsorvida da luz tubular para o interstício renal por osmose através da membrana
das células tubulares, devido à presença do ADH, e posteriormente do interstício renal até os vasos retos.
Lembrem que o interstício medular renal bastante concentrado está ao redor dos ductos coletores.
Nunca se esqueça que os solutos têm o poder de atrair a água, e isso permite que o trânsito do solvente
aconteça nesse sentido descrito.
A característica hiperosmolar da medula renal é devida ao mecanismo de contracorrente, que será
melhor abordado logo em seguida. No entanto, esse processo basicamente tem como objetivo
reabsorver intensamente os solutos para o interstício medular renal, para que o mesmo permaneça
constantemente hiperosmolar. Algumas características dos túbulos renais ajudam na eficácia do
mecanismo de contracorrente em manter o ambiente medular hiperosmolar:
1. Ocorre o transporte ativo de Na+ e cotransporte de íons K+, Cl- e outros íons na porção espessa do
ramo ascendente da alça de Henle para o interstício medular. Essa região é permeável aos íons e
impermeável à água, lembram?;
2. Ocorre o transporte ativo de íons de dentro dos ductos coletores para o interstício medular;
3. Ocorre a difusão facilitada de grande quantidade de ureia dos ductos coletores para o interstício
medular (notem que, até este item, apenas os solutos estão sendo reabsorvidos, o que faz aumentar a
osmolaridade do interstício medular renal);
4. Ocorre a difusão de uma discreta quantidade de água dostúbulos medulares para o interstício
medular (devido ao gradiente osmótico criado), porém em uma quantidade muito menor do que os
solutos reabsorvidos para o interstício medular.
4.2 Importância da Alça de Henle para o Mecanismo de Contracorrente
A alça de Henle tem um papel fundamental para o mecanismo de contracorrente, porque boa parte da
sua porção ascendente é muito permeável aos solutos, permitindo assim uma intensa reabsorção de
solutos para o interstício medular. A reabsorção do túbulo para o interstício irá acontecer por transporte
ativo de Na+, por cotransporte de K+, Cl- e alguns outros íons (em especial no ramo ascendente espesso),
que é a causa mais importante da elevada osmolaridade medular. Essa dinâmica inicial é responsável por
criar um gradiente osmótico entre o túbulo e o líquido intersticial de aproximadamente 200 mOsm/L.
Como o ramo ascendente espesso é quase totalmente impermeável à água, haverá muito mais
solutos reabsorvidos do que água reabsorvida proporcionalmente, o que também contribui para a
hiperosmolaridade medular. Além disso, a porção delgada ascendente também é impermeável à água, na
qual ocorre a reabsorção do NaCl, promovendo mais elevação da osmolaridade do interstício medular
renal.
Em oposição, o ramo descendente da alça de Henle é bastante permeável à água, o que faz a água ser
reabsorvida para o interstício medular hiperosmolar. Então, nesse segmento tubular, a osmolaridade do
líquido tubular se torna rapidamente igual à osmolaridade da medula renal. Isso faz com que, na medida
em que o líquido tubular flui pelo ramo descendente da alça de Henle, a água vá se difundindo do túbulo
para o interstício, aumentando gradativamente a osmolaridade do líquido tubular.
4.3 Etapas do Sistema Multiplicador de Contracorrente
Como se trata de um mecanismo complexo e dinâmico, nós dividiremos didaticamente em sucessivas
etapas para o seu melhor entendimento. A (imagem 2) vai nos guiar durante a explicação das etapas,
então esteja atento a ela.
Imagem 2: essa imagem esquematiza o sistema multiplicador de contracorrente na alça de Henle,
responsável por produzir a medula renal hiperosmótica, sendo que os valores numéricos destacados
estão em mOsm/L.
O interstício medular renal hiperosmótico é gerado através do sistema multiplicador de
contracorrente e logo mais vocês entenderão o porquê de ser um sistema “multiplicador”.
Você já sabe que o líquido tubular que chega à alça de Henle (derivado do filtrado glomerular) possui
a osmolaridade média de 300 mOsm/L. O início do processo que faz o líquido tubular ficar com a mesma
osmolaridade que o interstício medular renal, de cerca de 300 mOsm/L, é justamente a etapa 1. Em
seguida, os íons do líquido tubular sofrerão bombeamento ativo no segmento ascendente espesso da
alça de Henle, levando ao aumento da osmolaridade do interstício medular e à diminuição da
osmolaridade do líquido tubular. Esse bombeamento cria um gradiente de concentração de
aproximadamente 200 mOsm/L entre o líquido tubular e o líquido intersticial, como mostra a etapa 2 na
(imagem 3).
Imagem 3: essa imagem ilustra as etapas 1 e 2 do sistema multiplicador de contracorrente.
Na etapa 3 irá ocorrer um rápido equilíbrio osmótico entre o líquido tubular e o líquido intersticial
(devido à osmose da água em direção ao interstício hiperosmolar, na parte descendente da alça de
Henle). Em paralelo, a osmolaridade intersticial ficará sendo mantida em torno de 400 mOsm/L, através
do transporte iônico contínuo para o interstício medular na parte espessa ascendente da alça de Henle,
associado ao transporte ativo do NaCl para o interstício – criando um gradiente de concentração de 200
mOsm/L (imagem 4).
Imagem 4: essa imagem mostra a etapa 3 adicionada ao sistema multiplicador de contracorrente.
Na etapa 4 ocorre a chegada de um fluxo adicional de líquido tubular proximal para a alça de Henle,
empurrando o líquido da porção descendente para a porção ascendente da alça. Em outras palavras, o
líquido hiperosmótico recém-formado no ramo descendente será drenado para o ramo ascendente. Uma
vez chegado no ramo ascendente, os íons do líquido tubular sofrerão bombeamento adicional em
direção ao interstício e a água será retida no túbulo até que o gradiente osmolar entre o túbulo e o
interstício permaneça em torno de 200 mOsm/L, porém note que o líquido intersticial agora teve sua
osmolaridade aumentada para 500 mOsm/L, como mostra a etapa 5 (imagem 5).
Imagem 5: essa imagem mostra as etapas 4 e 5 adicionada ao sistema multiplicador de contracorrente.
Novamente ocorrerá um equilíbrio osmótico entre o líquido tubular no ramo descendente com o
líquido intersticial medular hiperosmótico (devido à osmose da água em direção ao interstício), o que
mostra a etapa 6 (imagem 6). Vale destacar que esse equilíbrio acontece em paralelo ao bombeamento
ativo dos íons para o interstício na região ascendente da alça de Henle, exatamente como na etapa 3. Ou
seja, enquanto esse líquido tubular hiperosmótico flui do ramo descendente para o ascendente da alça
de Henle, mais solutos serão bombeados em direção ao interstício medular, contribuindo para o aumento
progressivo da osmolaridade do interstício medular.
Imagem 6: essa imagem mostra a etapa 6 adicionada ao sistema multiplicador de contracorrente.
Então, essas etapas de 4 a 6 ocorrerão sucessivas vezes, fazendo com que cada vez mais solutos sejam
transferidos para interstício medular e essa quantidade seja proporcionalmente muito maior que a água
adicionada ao interstício medular (imagem 7). Com essa grande quantidade de solutos adicionados à
medula, é criada uma multiplicação do gradiente de concentração – sobretudo pelo bombeamento iônico
em direção ao interstício medular adjacente à alça de Henle – aumentando a osmolaridade do líquido
intersticial para cerca de 1.200 até 1.500 mOsm/L, como mostra a etapa 7.
Imagem 7: essa imagem mostra o resultado final da osmolaridade medular, após as etapas de 4 a 6
ocorrerem sucessivas vezes, fazendo com que cada vez mais solutos sejam transferidos para o interstício
medular.
Na medida em que essas etapas vão acontecendo, o NaCl será sucessivamente reabsorvido no ramo
ascendente espesso da alça de Henle (permeável aos íons) e cada vez mais NaCl chegará, através do
líquido tubular adicional e contínuo, do túbulo proximal para a alça de Henle. Esse processo é
denominado multiplicador de contracorrente, justamente porque o NaCl, além de ser reabsorvido para o
interstício medular, é somado constantemente ao NaCl adicional que veio do túbulo proximal e, dessa
forma, “multiplica” sua concentração no interstício medular (imagem 8)
Imagem 8: essa imagem evidencia o interstício medular hiperosmolar, após as etapas de 4 a 6 ocorrerem
sucessivas vezes, e o NaCl ser sucessivamente reabsorvido no ramo ascendente espesso da alça de
Henle, potencializando a hiperosmolaridade medular, causando uma multiplicação do sistema de
contracorrente.
4.4 Importância do Túbulo Distal e dos Ductos Coletores
Após o líquido tubular sair da alça de Henle e alcançar o túbulo contorcido distal, já ao nível do córtex
renal (imagem 9), ele chega bastante diluído, cuja osmolaridade é de mais ou menos 100 mOsm/L,
devido ao mecanismo de hiperconcentração do interstício medular renal. Acontece que a porção inicial
do túbulo distal dilui ainda mais esse líquido tubular, devido ao bombeamento ativo do NaCl para fora do
túbulo, além de ser muito impermeável à água.
Imagem 9: essa imagem ilustra um néfron e a formação da urina concentrada quando os níveis do ADH
estão elevados. Note que o líquido que sai da alça de Henle está diluído, mas vai ficando concentrado na
medida em que a água é reabsorvida nos túbulos distais e coletores. Quando o ADH está elevado, a
osmolaridade final da urina é tão alta quanto o líquido intersticial medular (cerca de 1.200 mOsm/L).
Após o líquido tubular chegar aos túbulos e ductos coletores, duas situações distintas podem
acontecer, a depender da presença ou ausência do ADH:
(1)Quando o ADH está ausente, o túbulo coletor fica impermeável à água e é incapaz de realizar sua
reabsorção, porém a reabsorção dos solutos continua ocorrendo – o que contribui para diluir ainda mais
a urina;
(2) Quando o ADH está presente, o túbulo coletor fica com alta permeabilidade à água. Assim, ela
passa a ser reabsorvida intensamente do túbulo para o interstício cortical e, posteriormente, reabsorvida
rapidamente pelos capilares peritubulares.
Avaliando os aspectos vistos até agora, percebemos que, como uma grande quantidade de água é
reabsorvida no córtex (e não na medula renal), a manutenção do interstício medular hiperosmolar é
garantida. Por outro lado, como o ADH promove o aumento da permeabilidade à água nos ductos
coletores medulares, haverá uma rápida reabsorção da água para o interstício e, em seguida, para os
vasos retos, sendo que a urina produzida tenha uma osmolaridade semelhante ao interstício medular –
cerca de 1.200 mOsm/L. Ou seja, quem “decide” se a urina final produzida será concentrada (de alta
osmolaridade) ou diluída (de baixa osmolaridade) é o ADH.
4.5 Papel da Ureia para Formação do Interstício Medular Hiperosmótico
Além da importância que o Na+ tem na formação da medula renal hiperosmolar, a ureia também tem
seu papel de destaque nesse processo. A ureia é fornecida ao corpo a partir do metabolismo proteico
celular e também pela ingesta diária de proteínas. Ela é capaz de fornecer até 600 mOsm/L de
concentração a mais para o interstício medular renal durante o processo de formação da urina
maximamente concentrada.
A ureia é reabsorvida passivamente pelos túbulos, em oposição ao sódio e outros íons, cujos
transportes são ativos. Sua intensa reabsorção passiva nos ductos coletores medulares também sofre
dependência da presença do ADH e acontece da seguinte maneira:
(1) A ureia é muito pouco reabsorvida, à medida que o líquido tubular flui do segmento espesso
ascendente até os túbulos distais e coletores corticais, devido à considerável impermeabilidade desses
segmentos tubulares à ureia. Como já sabemos, quando o ADH está presente em altas concentrações, a
água é reabsorvida de forma intensa nos túbulos coletores corticais, fazendo com que o líquido tubular
resultante fique muito concentrado em ureia;
(2) O líquido tubular então drena para os ductos coletores medulares internos e mais reabsorção de
água irá ocorrer, o que faz a concentração da ureia no líquido tubular aumentar ainda mais. Acontece
que, quando chega um determinado ponto, a osmolaridade da ureia fica tão elevada, mais tão elevada
no líquido tubular, que ela começa a se difundir para fora do túbulo, a favor do gradiente de
concentração – ou seja, do meio mais concentrado (líquido tubular) para o menos concentrado (interstício
renal);
(3) A ureia tem trânsito facilitado através das células tubulares e o seu transporte é realizado por
difusão facilitada, por meio de transportadores específicos de ureia. Um desses transportadores de ureia
(UT-A3) é ativado pelo ADH e, quando presente, aumenta o transporte da ureia para fora do ducto coletor
medular interno em direção ao interstício. Em resumo, a ureia tem a função de ajudar no processo de
concentração da urina, pois quanto mais ureia presente em um indivíduo, mais eficaz é a sua capacidade
em concentrar a urina.
(4) A ureia (como parte importante dos osmóis eliminados pela urina) também tem um papel
importante na eliminação de água livre. Quanto mais catabólico é um indivíduo ou quanto maior a sua
ingesta proteica, mais osmóis serão fornecidos, mais estarão presentes no túbulo renal e mais água livre
será eliminada.
4.6 A Recirculação da Ureia x Hiperosmolaridade Medular Renal
Para além dos processos descritos até aqui, a ureia também contribui de outra forma para promover a
hiperconcentração da medula renal. Essa potencialização da hiperosmolaridade acontece pela
recirculação da ureia, que ocorre do ducto coletor em direção à alça de Henle.
Cerca de 20-50% da ureia filtrada pelo glomérulo é excretada em um indivíduo saudável, sendo que,
no túbulo proximal, ocorre a reabsorção de até 50% da ureia filtrada (imagem 10). Na medida em que a
ureia flui em direção às porções mais distais do néfron, sua concentração no líquido tubular tende a
aumentar porque essa região não é tão permeável à ureia quanto é à água. Então, quando a ureia chega
ao segmento delgado da alça de Henle, sua concentração aumenta ainda mais, porque a água será
reabsorvida e será pouco secretada no interstício medular dessa região.
Imagem 10: essa imagem esquematiza a recirculação da ureia, que é reabsorvida pelo ducto coletor
medular em direção ao líquido intersticial, se difundindo para a porção delgada da alça de Henle,
passando pelos túbulos distais até retornar ao ducto coletor.
Tanto o segmento espesso da alça de Henle quanto as porções distais do néfron (túbulo distal e túbulo
coletor cortical) são muito pouco permeáveis à ureia – o que impossibilita sua maior reabsorção nessa
região. E, a depender da presença do ADH, a concentração da ureia no líquido tubular pode se tornar
ainda maior, pois esse hormônio aumenta a permeabilidade dessa região à água.
Após esses processos, a sua concentração no líquido tubular fica tão elevada que o seu transporte
começa a acontecer à favor do gradiente de concentração criado (entre o líquido tubular e o interstício
medular renal) por transporte passivo. No entanto, uma parcela da ureia contida no interstício se difunde
para os ramos delgados da alça de Henle e volta a percorrer todo o trajeto descrito antes de ser
eliminada na urina. Por isso, denominamos esse processo como “recirculação da ureia”.
4.7 Troca por Contracorrente nos Vasos Retos x Hiperosmolaridade Medular
Renal
Vimos diversas vezes que, para a formação do interstício medular renal hiperosmolar, é imprescindível
a ocorrência do transporte ativo iônico, o que requer alto gasto de energia metabólica (ATP). Para isso, há
o suporte às necessidades metabólicas por parte do sistema sanguíneo da região medular renal, sendo
que, se não houvesse esse fluxo sanguíneo, os solutos bombeados para dentro do interstício medular
renal pelo sistema multiplicador de contracorrente seriam rapidamente dissipados de volta para os
túbulos.
Dois fatores desse sistema sanguíneo fazem essa região conservar os solutos na região medular renal
de modo eficaz:
(1) O fluxo sanguíneo medular renal é muito baixo (apenas 3% do fluxo sanguíneo renal total passa
por essa região). Esse baixo fluxo é lento o suficiente para conseguir suprir metabolicamente essa região
e a preservar os solutos no interstício medular renal;
(2) Os vasos retos ajudam a reduzir a perda dos solutos no interstício medular renal e servem como
trocadores por contracorrente. A (imagem 11) ilustra bem o mecanismo de trocador por contracorrente.
Já vimos que o sangue entra e sai da medula renal pelos vasos retos, que estão situados no limite entre o
córtex e a medula renal. Acontece que os vasos retos são bastante permeáveis a uma grande diversidade
de solutos que circulam no sangue (assim como muitos outros capilares sanguíneos) – o que permite o
trânsito de substâncias como água e solutos. Ou seja, enquanto o sangue é drenado em direção à
medula e às papilas renais, ele vai ficando cada vez mais concentrado, devido à hiperosmolaridade dessa
região (quanto mais profunda é a região medular, maior será osmolaridade, que é de mais ou menos
1.200 mOsm/L). Quando ele sobe em direção ao córtex, vai ficando cada vez menos concentrado, pois os
solutos se difundem de volta para o interstício medular e a água se difunde de volta para os vasos retos.
Imagem 11: essa imagem ilustra os vasos retos e como eles ajudam a reduzir a perda dos solutos no
interstício medular renal, servindo como trocadores por contracorrente.
O formato em “U” dos vasos retos, como evidencia a imagem, permite que ajam como trocadores por
contracorrente, justamente por evitar a perda dos solutos do interstício medular renal (criada pelos
mecanismos tubularese intersticiais que formam a hiperosmolaridade dessa região.
5. CONTROLE DA OSMOLARIDADE DO SÓDIO NO LÍQUIDO EXTRACELULAR
Sem dúvidas, a manutenção da homeostase dos líquidos corporais não é uma tarefa simples. É preciso
um sistema regulatório bastante preciso para que o organismo não fique sujeito às perturbações que
alterem bruscamente a osmolaridade dos líquidos corporais. Nesse sentido, ganha importância os
mecanismos de controle da concentração do sódio presente no líquido extracelular e da osmolaridade
desse líquido. Além deste, há o sistema de feedback osmorreceptor-ADH, cujo funcionamento objetiva
também manter a homeostase dos líquidos corporais, assim como o mecanismo da sede.
Como já vimos, regular a osmolaridade dos líquidos extracelulares depende de os rins formarem e
excretarem urina concentrada ou diluída. Só que para promover essas alterações urinárias, depende
necessariamente de evitar que a concentração do Na+ extracelular flutue muito (lembre-se que o Na+ é o
principal íon extracelular, além da grande presença dos íons HCO3
- e Cl-). Portanto, é de se imaginar que a
osmolaridade do Na+ precise ser bem regulada, já que o controle da osmolaridade do líquido extracelular
e a formação da urina concentrada ou diluída dependem diretamente disso.
Paralelamente, tanto o sistema osmorreceptor-ADH quanto o mecanismo da sede são imprescindíveis
para a regulação da concentração de sódio e da osmolaridade do líquido extracelular.
5.1 Sistema de Feedback Osmorreceptor-ADH
É um mecanismo dinâmico que, apenas para facilitar o seu entendimento, resolvi dividi-lo em cinco
etapas básicas:
(1) Quando um indivíduo está desidratado ou privado de ingerir água, a concentração plasmática do
sódio aumenta (que é o próprio aumento da osmolaridade do líquido extracelular) e, em resposta a esse
insulto, esse sistema de feedback é ativado. O aumento da osmolaridade plasmática desidrata alguns
neurônios especializados – que são células osmorreceptoras (sensíveis às variações da osmolaridade) –,
localizadas no hipotálamo anterior, próximo aos núcleos supraópticos (imagem 12);
Imagem 12: essa imagem ilustra as estruturas envolvidas no mecanismo de produção e secreção do ADH,
até sua chegada nos túbulos coletores, promovendo o aumento da permeabilidade dessa região tubular
à água, permitindo assim sua reabsorção.
(2) A desidratação desses neurônios faz eles dispararem impulsos nervosos aos neurônios dos núcleos
supraóptico e paraventricular. Na sequência, estes neurônios disparam esses impulsos para a hipófise
posterior, através do pedículo da glândula hipófise;
(3) Esses potenciais de ação são suficientes para fazer a hipófise posterior liberar o ADH – que fica
armazenado nas vesículas de secreção das terminações nervosas dos neurônios dessa região hipofisária;
(4) Uma vez secretado na corrente sanguínea, o ADH alcança as porções distais dos néfrons (porção
final dos túbulos distais, nos túbulos coletores corticais e nos ductos coletores medulares), onde provoca
o aumento da permeabilidade à água;
(5) Esse aumento da permeabilidade à água aumenta a sua reabsorção e, consequentemente, faz a
urina ficar com um baixo volume final e alta concentração em solutos.
Essa ilustração (imagem 13) esquematiza bem como o sistema de feedback osmorreceptor-ADH
controla a osmolaridade do Na+ no líquido extracelular.
Imagem 13: essa imagem esquematiza o mecanismo de feedback osmorreceptor-ADH para regular a
osmolaridade do líquido extracelular em resposta ao déficit hídrico.
Então, fica fácil pensar a condição clínica oposta à desidratação. A sequência das etapas do sistema de
feedback osmorreceptor-ADH será exatamente oposta a qual acabamos de descrever. Quando um
indivíduo está hiper-hidratado ou bebe bastante água, o líquido extracelular tem sua osmolaridade
reduzida e, portanto, menos ADH será secretado. Com o ADH em baixa concentração no plasma, a
permeabilidade tubular e a reabsorção de água serão bastante reduzidas – o que faz a osmolaridade do
líquido tubular reduzir ainda mais. Como resposta, a água em excesso permanecerá no líquido tubular
até produzir um volume urinário elevado e muito pouco concentrado. Então, eliminando a água em
excesso, o corpo consegue aumentar a osmolaridade plasmática e contrabalancear o evento perturbador
inicial.
5.1.1 Estimulação Reflexa da Liberação do ADH pela Pressão Arterial e/ou
Volume Sanguíneo
Além das alterações na osmolaridade no líquido extracelular, alguns reflexos cardiovasculares
sensíveis às reduções na pressão arterial e/ou no volume sanguíneo também influenciam a liberação do
ADH. Os reflexos incluem os reflexos barorreceptores arteriais e os reflexos cardiopulmonares, que estão
presentes em zonas vasculares de elevada pressão sanguínea (arco aórtico e o seio carotídeo), mas
também em zonas de baixa pressão (átrios cardíacos).
Os potenciais de ação emitidos pelos neurônios especializados/barorreceptores (sensíveis à variações
de pressão) através das aferências dos nervos vago e glossofaríngeo presentes nas referidasestruturas
vasculares e cardíacas, até serem conduzidas aos núcleos supraóptico e paraventricular hipotalâmicos –
os quais possuem os neurônios responsáveis pela produção e secreção do ADH. Em resumo, tanto a
queda da pressão arterial quanto a redução da volemia – além da alta osmolaridade no líquido
extracelular – estimulam uma maior secreção do ADH.
5.1.2 Outros Estímulos para a Secreção de ADH
Outros elementos também podem estimular uma maior ou menor secreção do ADH. A (tabela 1)
ilustra alguns desses elementos. Alguns fármacos (nicotina e morfina) agem estimulando a secreção do
ADH, ao passo que outras substâncias químicas (álcool etílico), inibem a sua liberação – aumento a
diurese, por conseguinte.
Tabela 1: essa tabela mostra os principais efeitos da presença ou da ausência do ADH, além de alguns
fármacos que aumentam e que inibem a sua secreção.
Alguns sintomas também podem estimular fortemente a secreção desse hormônio, como, por
exemplo, a náusea sucedida do vômito – situação que promove depleção de volume. Ou seja, nada mais
é do que uma tentativa do organismo garantir a conservação da água, promovendo sua maior
reabsorção renal, após a secreção do ADH.
4.2 Mecanismo da Sede no Controle da Osmolaridade
Além do sistema de feedback osmorreceptor-ADH, cujo objetivo é minimizar a perda de líquidos
durante as situações de desidratação ou privação hídrica por meio da reabsorção renal de água, o corpo
é dotado do mecanismo da sede. Esse mecanismo faz com que o indivíduo tenha apetite por água, no
sentido de contrabalancear suas perdas líquidas (por sudorese, pela respiração e pelo trato
gastrointestinal). Ou seja, o mecanismo da sede ajuda no equilíbrio entre a quantidade de água perdida e
a quantidade de água ingerida, por meio do desejo consciente pela ingestão hídrica.
4.2.1 Centros da Sede no Sistema Nervoso Central
A maioria dos fatores que estimulam a secreção do ADH também causam o aumento a sede, com o
objetivo de conservar o máximo de água possível nos compartimentos corporais. Essa “coincidência”
acontece porque a região hipotalâmica responsável por secretar o ADH é a mesma que estimula a sede.
Essa região é denominada centro da sede. Quando os neurônios dessa região (sensíveis às alterações de
osmolaridade) recebem os impulsos nervosos, provocam a reação de sede imediata no indivíduo, e ela irá
durar enquanto também durar a estimulação nervosa – enquanto a osmolaridade do líquido extracelular
estiver elevada.
4.2.2 Estímulos que Deflagram o Mecanismo da Sede
Além da elevada osmolaridade do líquido extracelular – responsável por desidratar as células
osmossensíveis do centro da sede –, da redução na pressão sanguínea ou do volume do líquido
extracelular, outras situações como desidratação intensa por diarreia ou perda volêmica por hemorragia
faz com que o indivíduo tenha aumento da sede, devido à estimulação constante do centro da sede.
Quando o indivíduo está com ressecamento da boca ou da mucosa esofagiana(o que por si só já
causa sensação de sede), surge o reflexo da sede, o qual o leva a tentar aliviar rapidamente essa
sensação aumentando sua ingestão de água, mesmo que ela não tenha ainda sido absorvida pelo trato
gastrointestinal nem tenha reduzido a osmolaridade do líquido extracelular. Esse breve alívio serve como
uma proteção, pois se ele não existisse, também não haveria o bloqueio temporário da sensação de sede,
o que poderia fazer o indivíduo beber quantidades muito grandes de água até ficarem hiper-hidratados
(causando a situação oposta que já abordamos).
Outro estímulo para a sede é a ação da angiotensina II – uma substância de potente ação
vasoconstritora estimulada pela redução da volemia e da pressão sanguínea. No entanto, seu efeito
sobre a sede é mais ajudando o restabelecimento da pressão e do volume sanguíneos pela sua ação
vasoconstritora e hipertensiva, fazendo com que o indivíduo sinta maior apetite por água, com o objetivo
de elevar a pressão sanguínea. O aumento da temperatura central do organismo também pode ativar o
centro da sede, fazendo com que o indivíduo aumente sua ingesta de água.
REFERÊNCIAS DAS IMAGENS
1. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
3. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
4. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
5. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
6. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
1. Todas de: HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
REFERÊNCIAS
1. BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 12 ed. Rio de Janeiro; Editora Elsevier. 2011.
3. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4  ed.  Rio  de Janeiro:  Editora  Guanabara  Koogan,  2012.
4. SILVERTHORN, Dee U.; Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
5. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
6. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre os assuntos abordados
nesse capítulo!
 
 
Capítulo 7
REGULAÇÃO RENAL DOS DEMAIS ÍONS (K+, CA2+, PO4
3-, MG2+)
1.  CASO CLÍNICO
Selton é um paciente de 52 anos, marceneiro, que deu entrada na unidade de pronto-atendimento
(UPA) do bairro onde mora com quadro de diarreia aquosa há 5 dias. Negou quaisquer outros sinais e
sintomas. Ao ser atendido pelo Dr. César, relatou não ter uma alimentação saudável e que gosta de comer
“besteiras” pela rua. Referiu ser hipertenso de longa data em uso regular de fármacos anti-hipertensivos
(Hidroclorotiazida e Enalapril), tabagista (20 maços/ano) e etilista “social” (ingere 5 cervejas aos fins de
semana).
Relatou, no momento da consulta, que no mês anterior teve um quadro semelhante após comer uma
coxinha que julgou achar “que estava estragada”, mas que resolveu espontaneamente e não teve maiores
repercussões no seu dia a dia. No entanto, o atencioso médico plantonista realizou um exame físico
direcionado e solicitou exames laboratoriais e um eletrocardiograma (ECG).
Ao exame, o paciente estava em bom estado geral, com sinais de desidratação leve, eupneico,
anictérico e acianótico. FC: 132 bpm, FR: 19 irpm, PA: 128x74 mmHg. Os resultados dos exames
solicitados evidenciaram uma ureia de 132mg/dL, creatinina de 1,8mg/dL (tendo trazido exame anterior
que constatou uma creatinina de 0,6mg/dL), um potássio de 6,8 mEq/L e um bicarbonato de 18 mEq/L.
Além disso, o ECG evidenciou ondas T apiculadas, prolongamento do intervalo PR e discreto alargamento
do complexo QRS.
Dr. César, então, prontamente explicou o significado das alterações laboratoriais e o quadro clínico
apresentado ao paciente e familiares, o qual se tratava de um distúrbio hidroeletrolítico importante e que
o Selton iria ser medicado e ficaria em observação na UPA. Esclareceu que é um distúrbio que, caso não
seja revertido, é potencialmente grave e pode levar a desfechos ruins, como arritmias cardíacas que
podem até ser fatais.
Então, iniciou medidas de reversão da hipercalemia apresentada pelo paciente, tais como hidratação
parenteral, administração de solução de gluconato de cálcio, suspensão do Enalapril, além de administrar
solução glicosada intravenosa e insulina.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Anti-hipertensivos (Hidroclorotiazida e Enalapril); tabagismo (20 maços/ano); valores de normalidade
de frequência cardíaca, respiratória e pressão arterial; valores de normalidade da ureia, creatinina,
potássio e bicarbonato; ECG; arritmias cardíacas.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Paciente hipertenso; uso de Enalapril e Hidroclorotiazida; desidratação, taquicardia; alterações
eletrocardiográficas; elevação da ureia e creatinina; bicarbonato sérico baixo; hipercalemia; medidas de
reversão da hipercalemia.
2. REGULAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO POTÁSSIO EXTRACELULAR E SUA
EXCREÇÃO
A grande maioria do potássio corporal está dentro do compartimento intracelular – cerca de 98% do
potássio corporal estão dentro da célula e os 2% restante no compartimento extracelular. Por isso, o
potássio é considerado como o principal íon intracelular. Sua osmolaridade plasmática (ou concentração
média nos líquidos extracelular) é de aproximadamente 4,2 mEq/L, sendo regulada de tal forma que haja
algumas oscilações de até 0,3 mEq/L, para mais ou para menos. O mecanismo de controle da
concentração do potássio extracelular é necessário para homeostase corporal, além de ser muito preciso.
Várias funções celulares e orgânicas são sensíveis às alterações da concentração extracelular de potássio.
Caso ocorra um aumento de 3 a 4 mEq/L na concentração plasmática de potássio, arritmias cardíacas
podem ser deflagradas, com risco de morte súbita.
Admitamos a seguinte situação: um homem adulto de 70 Kg possui cerca de 60% do seu peso
composto por água, o equivalente a 42 litros de água. Deste total, cerca de 2/3 estão distribuídos no
compartimento intracelular – mais ou menos 28 litros de líquido intracelular – e 1/3 no compartimento
extracelular – mais ou menos 14 litros de líquido extracelular. Traduzindo esses valores em
concentrações, cerca de 3.920 mEq de potássio estão dentro das células e cerca de 60 mEq estão no
líquido extracelular. Além disso, serão somados diariamente a esses valores cerca de 50 a 200 mEq diários
de potássio, que vêm da ingestão dos alimentos.
Caso exista alguma desordem que impeça o corpo de remover rapidamente alguma sobrecarga de
potássio ingerido, pode surgir a hipercalemia – ou hiperpotassemia (que se caracteriza quando a
concentração plasmática de potássio está elevada) –, o que pode causar sérios riscos ao indivíduo e até
leva-lo ao óbito. Consideramos hipercalemia quando a concentração plasmática de potássio ([K+]
plasmática) é maior do que 5,0 mEq/L. Por outro lado, algumas desordens podem fazer com que o
organismo perca o potássio do líquido extracelular, o que pode fazer surgir uma outra condição, que é a
hipocalemia – ou hipopotassemia (que se caracteriza quando a concentração plasmática do potássio está
baixa). Iremos considerar hipocalemia quando: [K+] plasmática < 3,5 mEq/L.
Já sabemos que cerca de 98% do potássio corporal total está dentro das células – o que as torna o
maior reservatório corporal de potássio, armazenando esse íon em situações que estejam em excesso no
líquido extracelular. O raciocínio inverso também é verdadeiro, pois quando alguma condição clínica faz
com que o corpo perca potássio do compartimento extracelular – quando um paciente, por exemplo, faz
uso de altasdoses de diuréticos de alça –, as células passam a funcionar como doadoras de potássio,
para que sua concentração plasmática não caia abaixo do limite aceitável. Em resumo, a depender da
situação apresentada em um indivíduo, o potássio fica se redistribuindo entre os compartimentos intra e
extracelular, funcionando como um mecanismo de defesa bastante preciso para evitar tanto a hiper ou a
hipocalemia. Vamos descrever os principais mecanismos separadamente, bem como as situações que
alteram as concentrações do potássio intra e extracelular.
2.1 MECANISMOS FACILITADORES DA ENTRADA DE POTÁSSIO NA CÉLULA
2.1.1 Papel da Insulina no Estímulo da Captação Celular de Potássio
Algumas substâncias químicas corporais (sobretudo, os hormônios) têm a capacidade de fazer o
potássio se distribuir por entre os compartimentos intra e extracelular. Um desses principais hormônios é
a insulina, cujo mecanismo de ação envolve a mobilização do potássio extracelular para o ambiente
intracelular, para que promova a entrada de glicose nas células.
A insulina é importante nesse processo e fica muito claro quando os pacientes portadores de diabetes
mellitus tipo 1, quando fazem uma refeição rica em K+, ocorre um aumento da [K+] plasmática maior do
que em pessoas normais. Nesse caso, a insulina é o hormônio mais importante para deslocar o K+ em
excesso para dentro das células após a ingestão de K+ numa refeição. Além disso, para se corrigir
quadros de hipercalemia, pode-se administrar insulina e glicose para impedir a hipoglicemia induzida
pela insulina – devido ao mecanismo de ação da insulina descrito anteriormente.
2.1.2 Aumento da Captação Celular de Potássio pela Estimulação B-
Adrenérgica
Várias situações fisiológicas fazem com que o organismo secrete catecolaminas, sobretudo, o
estresse. Não o estresse diário, cotidiano como a jornada de trabalho ou de estudos, mas estresses mais
fortes, como um assalto, ou quando você se depara com um tigre raivoso no meio da rua. Quando tais
situações acontecem, bastante catecolaminas são secretadas, o que faz ativar os receptores β2-
adrenérgicos, causando o deslocamento do potássio do meio extracelular para o meio intracelular. O
raciocínio inverso também é válido. Por exemplo, em um paciente que esteja em uso de
betabloqueadores (por exemplo, Propranolol) – antagonista dos receptores β-adrenérgicos –, o potássio
sai do compartimento intracelular para o extracelular, podendo até causar um quadro de hipercalemia.
2.1.3 Alcalose Metabólica
O pH sanguíneo fisiológico encontra-se na faixa entre 7,35-7,45. Condições que fazem o pH encontrar-
se acima de 7,45 são denominadas genericamente alcalemia. Nessa situação, existe estímulo para
eliminação de H+ pela célula e incorporação de K+. Isto é, a alcalose facilita a entrada de potássio na
célula.
2.2 MECANISMOS FACILITADORES DA EXCREÇÃO CORPORAL DE POTÁSSIO
2.2.1 A Aldosterona
Caso a sobrecarga de potássio seja cada vez maior, a aldosterona também será mais secretada pela
zona glomerulosa da córtex adrenal, o que faz aumentar a excreção do potássio. A aldosterona aumenta
a reabsorção de sódio pelos túbulos coletores em contrapartida da secreção de potássio para o lúmen
tubular.
Na prática, quando houver um estímulo ao aumento da produção da aldosterona, o organismo
tenderá à hipocalemia e, na medida em que a síntese e a secreção de aldosterona forem ineficientes (por
exemplo, na doença de Addison ou insuficiência adrenal), um quadro significativo de hipercalemia pode
ser instalado – devido ao acúmulo de potássio no líquido extracelular e sua reduzida excreção renal.
2.3 MECANISMOS ASSOCADOS AO AUMENTO DE CONCENTRAÇÃO SANGUÍNEA
DE POTÁSSIO
2.3.1 Aumento da Concentração Extracelular de Potássio Causada por Lise
Celular
Esse ponto é muito fácil de entender. Já sabemos que quase a totalidade do potássio está dentro das
células, não é mesmo? Por isso, as situações que levem à lesão ou morte celular fazem com que uma
grande quantidade de potássio contida no meio intracelular extravase para o meio extracelular. Isso
tende a fazer uma hipercalemia significativa, que pode ser evidenciada quando um indivíduo sofre
extensa destruição tecidual (por exemplo, queimaduras), graves lesões osteomioarticulares e hemólise. O
entendimento do tópico seguinte é dependente desse raciocínio aqui explicado.
2.3.2 Hipercalemia Causada por Exercícios Físicos Extenuantes
Ao realizar exercícios físicos extenuantes, um indivíduo faz com que suas células musculares
esqueléticas sofram lise, promovendo assim o extravasamento do potássio intracelular para o meio
extracelular, o que gera hipercalemia. Essa hipercalemia não costuma ser grave nem gerar maiores
implicações orgânicas, a não ser que o exercício praticado seja intenso e prolongado o suficiente para
justificar uma maior gravidade da hipercalemia por lise celular, a ponto de causar quadros mais sérios,
como, por exemplo, arritmias cardíacas potencialmente graves.
2.3.3 Acidose Metabólica
Já vimos que o pH sanguíneo fisiológico se encontra na faixa entre 7,35-7,45. Condições que fazem o
pH encontrar-se abaixo de 7,35 são denominadas genericamente como acidemia. Nesta situação existe
estímulo para incorporação de H+ pela célula e eliminação de K+. Ou seja, dessa forma, a acidose facilita a
saída de potássio na célula
2.3.4 Redistribuição do Potássio pelo Aumento da Osmolaridade do Líquido
Extracelular
Quando um paciente apresenta um quadro de desidratação ou de hiperglicemia, a água transita do
meio intracelular para o meio extracelular por osmose e, posteriormente, será perdida para o meio
externo, o que promove o aumento da osmolaridade do líquido extracelular. Então, com a desidratação
celular, a concentração intracelular do potássio aumenta, sendo responsável por gerar um gradiente de
concentração entre os meios intra e extracelular. Esse gradiente é fundamental para promover a difusão
do potássio para fora das células, causando um aumento da concentração do potássio no líquido
extracelular.
3. Mecanismo de Excreção Renal do Potássio
A excreção renal de potássio (assim como qualquer outra substância) é determinada pelo somatório
dos três processos básicos: (1) filtração, (2) reabsorção tubular e (3) secreção tubular.
A imagem (imagem 1) ilustra a dinâmica global da excreção do potássio, em que aproximadamente
65-70% do potássio filtrado pelos glomérulos são reabsorvidos no túbulo proximal em situações
fisiológicas. Em seguida, cerca de 25% a 30% do potássio filtrado serão reabsorvidos no ramo ascendente
espesso da alça de Henle – pois essa região é rica em cotransportadores Na+/K+/2Cl-. Vale a pena destacar
aqui um detalhe de que, tanto no túbulo proximal quanto na alça de Henle, essas taxas de reabsorção do
potássio filtrado são relativamente constantes.
Imagem 1: essa imagem ilustra um néfron e, de forma global, os principais locais nos quais ocorrem a
reabsorção e a excreção de K+ ao longo do dos túbulos renais.
Na continuidade do néfron, há os túbulos coletores corticais, responsáveis por controlar intensamente
a regulação diária da excreção de potássio. É nessa região do néfron que o potássio pode ser
variavelmente mais reabsorvido ou secretado, a depender da necessidade do organismo em questão.
Essa propriedade dos túbulos coletores corticais é conferida pelas células principais, cujas ações
permitem que o potássio seja reabsorvido ou secretado.
3.1 Secreção de Potássio pelas Células Principais dos Túbulos Coletores
Corticais Distais Finais
Cerca de 90% da massa celular dos túbulos coletores corticais e distais finais são formadas pelas
células principais, responsáveis, conforme já explicado, por secretar potássio no lúmen tubular. Esse
processo de secreção que ocorre do interstício em direção ao lúmen tubular ocorre em duas etapas
sucessivas:
(1) a primeira etapa tem início com a captação de potássio do interstício para dentro da célula
principal através da ATPase Na+/K+ (via transporte ativo), que coloca 2 íons K+ para o interior da célula ao
passo que coloca 3 íonsNa+ para o interstício – sendo que, em contrapartida à captação do potássio, a
bomba transfere o sódio da célula principal para o interstício, cuja dinâmica é ilustrada na (imagem 2);
Imagem 2: essa imagem mostra o mecanismo básico de secreção de potássio e de reabsorção de sódio
pelas células principais dos túbulos distais e coletores finais.
(2) a segunda etapa acontece com a difusão facilitada do potássio de dentro da célula para o líquido
tubular. Mas por que essa difusão acontece? Enquanto a bomba de sódio-potássio vai transferindo o
potássio para dentro da célula, a sua concentração intracelular fica alta, o que gera um gradiente de
concentração e, consequentemente, uma espécie de força motriz, a qual transporta passivamente o
potássio para o lúmen tubular através de poros de efluxo presentes na membrana luminal da célula
principal.
3.1.1 Controle da Secreção de Potássio pelas Células Principais
A secreção de potássio pelas células principais depende basicamente de quatro fatores que controlam
tal processo: (1) da atividade da ATPase Na+/K+ na membrana basolateral, (2) do gradiente de
concentração do potássio criado com o seu transporte do interstício para dentro da célula através da
bomba de sódio-potássio, (3) da quantidade de Na+ que chega em túbulo coletor e é absorvido pelo canal
ENaC em membrana luminal e (4) da permeabilidade da membrana luminal pelos poros de efluxo com o
potássio.
3.1.2 As Células Intercaladas e a Reabsorção de Potássio durante a Depleção
de Potássio
Quando alguma situação clínica faz um paciente hipersecretar a aldosterona, o seu potássio
intracelular será perdido para o líquido extracelular e, a partir daí, será eliminado para o meio externo.
Nesse sentido, haverá uma resposta compensatória do corpo para pôr um fim à sua perda e poupar o
máximo de potássio possível, por meio de um aumento na sua reabsorção nos túbulos coletores distais
finais. As células intercaladas presentes nessa região são as responsáveis por essa reabsorção
compensatória, devido à presença importante da hidrogênio-potássio ATPase (cujo mecanismo básico é
reabsorver o potássio e secretar ativamente os íons H+ para o lúmen tubular), situadas na face luminal de
sua membrana plasmática. Posteriormente, o potássio reabsorvido será destinado ao interstício.
3.2 Fatores Que Regulam a Secreção de Potássio
A regulação da secreção do potássio pelas células principais age no sentido de estimular ou inibir a
sua secreção. Os principais fatores estimuladores da secreção do potássio são: (1) a alta concentração de
potássio no líquido extracelular (por exemplo: ingesta de potássio); (2) a alta concentração plasmática da
aldosterona e; (3) o aumento do fluxo de líquido tubular. Já o principal fator que reduz a secreção do
potássio é a acidose, já detalhada anteriormente neste mesmo capítulo.
3.2.1 Efeito da Concentração Plasmática de Potássio Elevada
Quando a concentração extracelular do potássio está elevada, a sua secreção também será
aumentada, na tentativa de reduzir sua concentração plasmática. Isso acontece basicamente devido a
três mecanismos:
(1) A concentração extracelular de potássio, quando está elevada, estimula a ATPase sódio-potássio a
captar mais potássio para dentro das células principais e, posteriormente, movê-lo em direção ao lúmen
tubular;
(2) A concentração extracelular do potássio, quando está elevada, faz aumentar o seu gradiente
eletroquímico entre o meio interno da célula principal e o líquido intersticial. Essa diferença de
concentração faz o potássio ser transportado para o meio intracelular;
(3) A concentração extracelular do potássio, quando está elevada, estimula a zona glomerulosa da
córtex adrenal a sintetizar e secretar mais aldosterona, o que estimula ainda mais a excreção do potássio,
como também já foi descrito neste capítulo.
3.2.2 A Aldosterona Estimula a Secreção de Potássio
No capítulo 5, tivemos a oportunidade de discutir aspectos fundamentais acerca da aldosterona. Já
sabemos que é um hormônio que agirá nas células principais dos túbulos e dos ductos coletores, cuja
função é promover a reabsorção ativa dos íons Na+ – através da bomba de sódio-potássio. Essa ATPase
transporta o sódio de dentro da célula para o interstício e depois para os capilares sanguíneos
peritubulares, na medida em que faz o bombeamento do potássio no sentido oposto ao sódio, isto é, do
interstício para a célula e, posteriormente, para o lúmen tubular.
3.2.3 O Aumento do Fluxo Tubular Distal Estimula a Secreção de Potássio
Quando o túbulo distal recebe um fluxo de líquido filtrado após um indivíduo ingerir uma quantidade
maior de sódio, ou quando ele sofrer uma expansão de volume (por exemplo, terapia de hidratação
parenteral) ou quando estiver usando continuamente diuréticos, o organismo irá trabalhar no sentido de
estimular a secreção de potássio. Em oposição, caso haja uma redução do fluxo tubular distal, a secreção
de potássio será reduzida.
Esses eventos acontecem porque quando o potássio é secretado da célula para o líquido tubular, a sua
concentração no túbulo aumenta, e isso diminui o seu gradiente eletroquímico, fazendo com que haja
uma força motriz de difusão menor e, consequentemente, menos potássio atravesse a membrana celular
em direção ao túbulo. Então, quando ocorre o aumento do fluxo tubular, o potássio secretado flui
continuamente pelo túbulo como se estivesse sendo “lavado” de dentro do lúmen, fato que minimiza o
aumento inicial da sua concentração no líquido tubular.
3.2.4 Acidose vs Secreção de Potássio
Essa parte é mais a título de revisão e fixação, porque já vimos anteriormente neste capítulo a
influência que a concentração de H+ exerce sobre a concentração de K+. Condições como a acidose e
alcalose metabólica são capazes de afetar a concentração de potássio extracelular. Um aumento na
concentração dos íons H+ no líquido extracelular (acidose) reduz a secreção tubular de potássio
(contribuindo para hiperpotassemia), ao passo que a redução da concentração de íons H+ (alcalose) faz
aumentar a secreção tubular de potássio (contribuindo com hipopotassemia).
4. REGULAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO CÁLCIO EXTRACELULAR E SUA
EXCREÇÃO
A concentração extracelular média dos íons Ca2+ é de, aproximadamente, 2,4 mEq/L, porém, quando
sua concentração plasmática estiver reduzida, se instala uma condição denominada hipocalcemia. Essa
redução é capaz de aumentar a capacidade de excitação de células musculares e nervosas – cujas
funções de contração e geração de potenciais de ação, respectivamente, são dependentes do cálcio –,
podendo causar contrações espásticas da musculatura esquelética, manifestação conhecida como tetania
hipocalcêmica. Tome cuidado para não confundir tetania com tétano (doença infecciosa causa pela
bactéria Clostridium tetani, causadora de várias manifestações neuromusculares). Já quando a
concentração do cálcio estiver elevada, chamaremos essa condição de hipercalcemia – que é capaz de
gerar uma importante depressão na excitação neuromuscular, até mesmo arritmias cardíacas mais
severas.
Quase a totalidade do cálcio (aproximadamente 99%) está armazenada na matriz óssea. O 1% restante
está distribuído no líquido extracelular (cerca de 0,1%) e no meio intracelular (0,9%). Em resumo, o
esqueleto ósseo é o grande reservatório corporal de cálcio e disponibiliza o cálcio para a periferia
corpórea quando sua concentração extracelular está baixa. Além disso, metade do cálcio plasmático está
na forma iônica (Ca2+) – que é a forma biologicamente ativa nas membranas celulares (que o corpo
efetivamente usa para diversas funções) – e os 50% restantes estão ligados às proteínas plasmáticas (por
exemplo, albumina).
O processo de mobilização do cálcio e seu direcionamento do centro (matriz óssea) para a periferia
(tecidos periféricos que estão porventura necessitando do cálcio) é regulado por hormônios
fundamentais à homeostase desse íon – tanto pela captação quanto pela sua liberação pela matriz óssea
–, sendo um dos mais importantes o paratormônio (PTH). Essehormônio é produzido pelas glândulas
paratireoides e sua ação é aumentar a reabsorção óssea e liberar o cálcio na circulação sanguínea e no
líquido extracelular. Ou seja, o PTH trabalha para reverter a hipocalcemia.
A recíproca também é verdadeira, pois quando a concentração extracelular de cálcio está elevada, as
paratireoides secretam menos PTH e, sendo assim, ocorre pouca ou nenhuma reabsorção óssea. Então,
esse cálcio excedente será depositado na matriz óssea pelo processo de neoformação óssea.
Basicamente, o PTH regula a concentração plasmática do cálcio por três vias paralelas: (1) estimulando a
reabsorção óssea; (2) promovendo a ativação da vitamina D e ajudando a aumentar a reabsorção
intestinal de cálcio proveniente da dieta; e (3) aumento diretamente a reabsorção de cálcio nos túbulos
renais (imagem 3).
Imagem 3: essa imagem ilustra as respostas compensatórias à queda da concentração plasmática de
Ca2+ mediadas pelo paratormônio (PTH) e pela vitamina D.
Vale ressaltar o fato de que uma parte significativa da modulação da concentração de íons Ca2+, além
da regulação hormonal realizada através da calcitonina e do PTH, está melhor descrita no livro de
sistema endócrino desta mesma coletânea Medicina Resumida.
5. CONTROLE DA EXCREÇÃO RENAL DO CÁLCIO
Já vimos que cerca de 50% do cálcio plasmático está ionizado (não ligado às proteínas plasmáticas) e é
justamente essa mesma quantidade de cálcio que será filtrada pelos glomérulos. Em indivíduos sadios,
cerca de 99% do cálcio filtrado é reabsorvido ao longo dos túbulos, ocorrendo a eliminação urinária do
1% restante.
Mais ou menos 65% do cálcio filtrado é reabsorvido logo no túbulo proximal. Por volta 25-30% é
reabsorvido na alça de Henle e 4-9% nos túbulos distais e coletores. Vale destacar que a sua excreção
renal acontece em maior ou menor grau para atender às necessidades corporais quanto à demanda
desse íon (situações de excesso ou escassez).
5.1 Reabsorção do Cálcio no Túbulo Proximal
Uma grande parte do cálcio é reabsorvida nessa região por via paracelular, junto com a água que é
reabsorvida por entre as células desse ramo tubular, como ilustra a (imagem 4). O restante do cálcio é
reabsorvido por via transcelular. Nessa última via o cálcio se difunde do lúmen tubular em direção à
célula – devido a sua alta concentração no lúmen tubular em relação ao interior da célula –, além do fato
de a face interna da membrana plasmática da célula ter carga relativa negativa, o que favorece a sua
entrada. A ação da bomba de cálcio-ATPase e do contratransportador de sódio-cálcio também são
importantes no trânsito do cálcio nessa região.
Imagem 4: essa imagem mostra uma célula do túbulo proximal e os mecanismos de reabsorção de Ca2+,
tanto pela via paracelular quanto pela via transcelular.
5.2 Alça de Henle e Reabsorção de Cálcio no Túbulo Distal
Apenas no ramo ascendente espesso de toda extensão da alça de Henle o cálcio será reabsorvido.
Metade do cálcio será reabsorvido pela via paracelular (por difusão passiva) e a outra metade restante
ocorre por via transcelular – sofrendo ação do PTH. O PTH controla a reabsorção tubular renal de cálcio,
porque estimula a reabsorção de cálcio no ramo ascendente espesso de Henle e nos túbulos distais, o
que diminui consideravelmente a excreção urinária de cálcio. O oposto também é verdadeiro, pois
quanto menor for a concentração plasmática do PTH, maior será a excreção urinária de cálcio. O calcitriol
e a calcitonina também participam dessa dinâmica estimulando a reabsorção de cálcio, porém são menos
importantes na regulação da reabsorção do cálcio do que o PTH.
Já no túbulo distal acontece o contrário do que foi descrito anteriormente: a reabsorção de cálcio
ocorre quase totalmente por transporte ativo, através da cálcio-ATPase e pelo contratransporte de sódio-
cálcio. Aqui também o PTH estimula a reabsorção de cálcio, à semelhança da alça de Henle. Outro fator
digno de nota que influencia a reabsorção do cálcio é a concentração plasmática de íon fosfato. Mas por
quê? Porque o fosfato plasmático, quando está elevado, estimula as paratireoides a sintetizarem e
secretarem mais PTH, o que aumenta a reabsorção do cálcio pelos túbulos renais, diminuindo a fração do
cálcio excretado na urina. O oposto também é verdadeiro, na medida em que a diminuição da
concentração plasmática de fosfato faz com que menos PTH seja secretado pelas paratireoides, o que
diminui a reabsorção de cálcio.
6. REGULAÇÃO DA EXCREÇÃO RENAL DE FOSFATO
O fosfato inorgânico (Pi) – também por vezes denominado simplesmente de fósforo – é um eletrólito
imprescindível para várias funções vitais (por exemplo, formação de moléculas de ATP, fosfolipídios das
membranas biológicas, constituição da matriz óssea etc.) e sua concentração costuma ser mantida em
níveis tais para que a homeostase orgânica seja garantida, sobretudo, na geração de moléculas
energéticas (ATP), que conferem energia metabólica para o trabalho celular.
Cerca de 80% da carga de fosfato filtrada é reabsorvida no túbulo proximal. A reabsorção ocorrerá,
nessa região tubular, sobretudo pela via transcelular através do cotransportador sódio-fósforo (NaPi)
(imagem 5). Isto é, o influxo celular de fosfato (fluxo para dentro) ocorre através do cotransportador de
sódio-fosfato e o efluxo de fosfato (fluxo para fora) pela membrana basolateral. O túbulo distal, por sua
vez, reabsorve cerca de 10% e uma menor parte será reabsorvida na alça de Henle, túbulos e ductos
coletores. Somando as frações reabsorvidas, sobram em torno de 7-10% do fosfato filtrado, que será
eliminado na urina e pode ser detectado para investigação de alguma condição hiperfosfatúrica.
Imagem 5: essa imagem ilustra os mecanismos celulares de reabsorção de fosfato inorgânico (Pi) pelo
túbulo proximal, por meio da proteína cotransportadora 3Na+/1Pi.
O PTH também tem a capacidade de ter influência na regulação da concentração plasmática de
fosfato, justamente por mediar como os osteoclastos irão realizar a reabsorção óssea e fazer com que
certa quantidade de fosfato (derivado da matriz óssea) seja mobilizada para o líquido extracelular. O PTH
faz reduzir o transporte de fosfato pelos túbulos renais e faz com que seja menos reabsorvido do túbulo
renal, causando um aumento considerável da eliminação urinária de fosfato (fato que faz o PTH é ser
considerado um hormônio fosfatúrico). Em resumo, quando o PTH está aumentado, a reabsorção tubular
de fosfato é reduzida e sua excreção urinária é aumentada.
7. CONCENTRAÇÃO E EXCREÇÃO DO MAGNÉSIO EXTRACELULAR
O magnésio também possui funções orgânicas de fundamental importância (à semelhança do sódio,
potássio, cálcio e fosfato), pois participa de diversos processos bioquímicos corporais. Por exemplo,
funcionam como cofatores enzimáticos, ativando algumas cascatas de reações metabólicas.
Entre 50-60% do magnésio corporal total estão armazenados na matriz óssea e o restante no interior
das demais células. A sua concentração no líquido extracelular é extremamente baixa, além do fato de
cerca de 30% do magnésio extracelular estarem conjugados às proteínas plasmáticas (fração
biologicamente não ativa), o que acaba justificando sua baixa concentração no compartimento
extracelular – cuja denominação é fração livre, ionizada ou biologicamente ativa, que é de apenas 0,8
mEq/L.
A maior parte da carga filtrada de magnésio é reabsorvida, sendo que mais ou menos 2-5% serão
eliminados pela urina. Diferentemente do que foi descrito para os demais eletrólitos, o magnésio é
principalmente reabsorvido na porção espessa da Alça de Henle, via paracelular – em que ocorre a
reabsorção de quase 70% da carga filtrada de magnésio. Uma parte menor, correspondente à 15-20%, é
reabsorvida no túbulo proximal, e outra parte, 10-15%, em túbulos distal e coletor.
REFERÊNCIAS DAS IMAGENS
1. De 1 a 4: HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
5. 5: BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009.
REFERÊNCIAS
1. BERNE;LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
3. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4ª  Ed.  Rio  de Janeiro: Editora  Guanabara  Koogan. 2012.
4. SILVERTHORN, Dee U. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
5. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
6. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre os assuntos
abordados nesse capítulo!
 
 
Capítulo 8
EQUILÍBRIO ACIDOBÁSICO
1. CASO CLÍNICO
Wilker é um jovem garoto de 15 anos que foi trazido desmaiado à UPA do bairro onde mora por
familiares. A sua mãe, dona Ana, bastante apreensiva, relatou à médica plantonista, Dra. Telma, que o
encontrou desacordado em casa assim que chegou do trabalho. Wikinho, como é chamado pelos
familiares, deu entrada no pronto-atendimento com rebaixamento do nível de consciência, taquicardia e
dispneia.
Enquanto tomava as primeiras medidas de urgência – como solicitar ao enfermeiro que pegasse um
acesso venoso do paciente, medisse o seu HGT etc. –, a médica percebeu que o padrão respiratório do
jovem era bastante característico, o qual achou familiar, pois já tinha o visto anteriormente em sua época
de internato: tratava-se da respiração de Kusmaull. Prosseguindo com sua investigação, chegou mais
perto do seu paciente e notou que seu hálito era cetônico.
Prontamente, a médica perguntou: “senhora, seu filho é diabético? Tem alguém diabético na família?
Ele já tinha tido isso antes? Você percebeu alguma mudança no comportamento dele recentemente?” A
mãe negou sobre o diabetes, embora tenha contado que, nos últimos 4 dias, seu filho estava bastante
febril, letárgico e não queria ir para a rua jogar bola, como lhe era de costume. Além disso, nos últimos 3
meses, notou que seu filho estava perdendo peso e tinha poliúria, polidipsia, polifagia, irritabilidade e
uma considerável astenia.
Ao exame, paciente apresentou-se em ruim estado geral, febril, com rebaixamento do nível de
consciência, hálito cetônico e desidratado. FC 104bpm e FR: 26irpm. Foi identificado um abscesso
periungueal em hálux direito, que a mãe relatou ter sido uma “unha encravada que não sarava por nada”.
Os exames laboratoriais iniciais evidenciaram a presença de cetoacidose diabética e hiperglicemia
(HGT: 572 mg/dL). Então, o tratamento com insulinoterapia, hidratação venosa e antibioticoterapia foi
realizado e, após a estabilização do seu paciente, a plantonista recomendou alguns cuidados gerais com
a saúde do jovem garoto e requisitou um acompanhamento com o endocrinologista.
1.1 POSSÍVEIS PALAVRAS DESCONHECIDAS
Rebaixamento do nível de consciência; Respiração de Kusmaull; Hálito cetônico; Cetoacidose diabética;
HGT.
1.2 PALAVRAS-CHAVES
Jovem de 15 anos; Rebaixamento do nível de consciência; Respiração de Kusmaull; Hálito cetônico;
História familiar negativa para diabetes; Febril e letárgico há 4 dias; Perda de peso, poliúria, polidipsia,
polifagia, irritabilidade e astenia há 3 meses; Desidratação; Taquicárdico e taquipneico; Abscesso
periungueal; Ferida de difícil cicatrização e prolongada; Cetoacidose diabética e hiperglicemia;
Insulinoterapia; Hidratação venosa e antibioticoterapia; Acompanhamento com endocrinologista.
2. INTRODUÇÃO
Ao realizar suas atividades metabólicas para manter a homeostase corporal, as células produzem
diversos resíduos metabólicos. Dentre os vários resíduos, estão os íons hidrogênio (H+) e as espécies
reativas do metabolismo do oxigênio – também conhecidas como radicais livres. Esse íon é o grande
responsável por deixar um ambiente mais ácido e causar alguns distúrbios à célula, além de ter a
capacidade de reagir com diversas estruturas internas da célula e poder gerar diversos danos.
Assim como os rins regulam as quantidades dos demais eletrólitos do organismo (abordados nos
capítulos anteriores), eles também possuem a capacidade de regular a quantidade de íons H+. À
semelhança do que descrevemos para os outros íons, o equilíbrio da quantidade corporal de H+ depende
do equilíbrio entre a ingestão (ou produção) e a eliminação do H+. O sistema renal regula a excreção
corporal de H+ e mantém o pH dos líquidos corporais dentro de uma faixa estreita aceitável, a fim de não
comprometer as funções celulares e teciduais.
3. CONCEITOS ELEMENTARES – ÁCIDOS E BASES
O íon hidrogênio é derivado de várias reações metabólicas, nas quais as moléculas, em grande parte
das vezes, sofrem desidrogenação (quando uma molécula perde um hidrogênio na forma ionizada – H+).
Toda molécula que perder íons H+ em uma reação química será classificada como ácida, como, por
exemplo, o ácido carbônico (H2CO3), cuja ionização em meio aquoso libera íons H+ e íons bicarbonato
(HCO3
-) – o processo de ionização em nosso organismo acontece sempre em meio aquoso, assim como
toda e qualquer reação enzimática que acontece dentro das células. A propósito, esse íon bicarbonato
será fundamental quando discutirmos equilíbrio acidobásico e correções dos distúrbios acidobásicos
mais à frente neste capítulo.
Por outro lado, quando uma molécula receber os íons H+ em uma reação química, será definida como
base. Um grande exemplo é o íon HCO3
-. Ele consegue captar o H+ do meio em questão e formar o H2CO3.
Além do bicarbonato, o corpo é dotado de outras substâncias básicas, como o HPO4
2- – que ao reagir com
o H+ forma o H2PO4
- –, algumas proteínas plasmáticas e até mesmo a hemoglobina, devido à carga
elétrica negativa contida em seus aminoácidos, atraindo e reagindo assim com os íons H+.
Uma vez relembrados os conceitos de ácido e base, fica mais fácil entendermos o que é acidose e
alcalose – que vamos falar bastante ao longo desse capítulo. A acidose é uma condição em que os
líquidos corporais estão bastante concentrados em íons H+ ou quando ele é adicionado excessivamente
em um meio. Em oposição, a alcalose é a condição na qual os líquidos corporais estão carregados de
bases ou quando os íons H+ são retirados intensamente de um meio. Só a título de nomenclatura, o
termo álcali pode ser entendido, para alguns autores, como sinônimo de base.
4. REGULAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO ÍON H+
Como descrito anteriormente, o balanço entre a ingestão/produção e a excreção renal de H+ não
consegue dar conta sozinho de regular a quantidade de H+ nos líquidos corporais, sendo necessário
outros mecanismos para controlar a concentração do H+. Outras estruturas corporais irão participar
dessa regulação, tais como o sangue, alguns elementos celulares, o sistema respiratório e o sistema
renal. O objetivo principal é realizar um efeito tampão. O que é isso? Um sistema tampão serve para
evitar que as concentrações dos íons H+ variem bruscamente nos líquidos corporais e comprometam as
funções celulares e teciduais (por exemplo, inativações enzimáticas, desnaturação proteica etc.). Todas
essas estruturas envolvidas fazem parte de uma estratégia, cujo objetivo principal é regular de modo
bastante preciso a quantidade de íons H+ nos líquidos corporais e evitar danos severos que atentem
contra a vida.
Na prática, as alterações do pH plasmático nos fornecem informações preciosas acerca da condição
clínica e gravidade do quadro de um paciente – desordens metabólicas e distúrbios acidobásicos
causados por variações importantes da concentração do H+ plasmático. O pH normal do sangue arterial
(sangue “rico” em O2) é de aproximadamente 7,4, na medida em que o pH do sangue venoso (sangue
“pobre” em O2) e dos tecidos é de mais ou menos 7,35, devido à maior presença tecidual de gás carbônico
(CO2) que, ao reagir com a água, corrobora para a maior formação de H2CO3.
Admitimos como variação normal do pH sanguíneo entre 7,35 e 7,45. Caso o pH normal do sangue
arterial esteja abaixo de 7,35, o indivíduo terá uma acidose; na medida em que o pH estiver acima de
7,45, o indivíduo terá umaalcalose. Simples assim!
No entanto, a depender do compartimento corporal, os valores de pH mudam. Por exemplo, o pH
intracelular é mais baixo que o pH plasmático, devido à maior produção de H2CO3 intracelular. Já a urina
tem um pH na faixa entre 4,5 e 8,0, a depender das condições do equilíbrio acidobásico de um indivíduo.
5. MECANISMOS CORPORAIS DE DEFESA: PULMÕES, TAMPÕES E RINS
O corpo humano possui três sistemas de proteção contra as variações das concentrações do H+ nos
líquidos corporais, com o objetivo de evitar acidose ou alcalose:
(i) Os pulmões têm como ação regulatória a eliminação do CO2 e, consequentemente, do H2CO3 do
líquido intersticial;
(ii) Os sistemas-tampão – que são substâncias químicas presentes nos líquidos corporais – reagem
com o H+ e evitam alterações bruscas em suas concentrações;
(iii) Os rins reajustam a concentração do H+ eliminando urina ácida ou alcalina, a depender de o corpo
apresentar acidose ou alcalose mais persistente.
Cada um desses três mecanismos age em um tempo diferente e com uma velocidade diferente, a
depender do distúrbio acidobásico apresentado. Por exemplo, quando um paciente apresenta uma
acidose, a primeira linha de defesa a agir são os pulmões – cuja resposta é imediata, sendo sua ação
bastante rápida e, em questão de segundos, é capaz de atenuar as perturbações iniciais, sem alterar a
quantidade corporal total de íons H+. Por exemplo, resumidamente, em condições como acidose, os
pulmões (através da dinâmica ventilatória) são capazes de eliminar o CO2 e, por consequência, o H2CO3,
reduzindo assim a acidose.
Caso o distúrbio persista, entra em ação a segunda linha de defesa, que é feita pelos tampões dos
líquidos corporais, que começam a agir em minutos. Caso, ainda assim, o distúrbio seja persistente ou
intenso o suficiente, as duas linhas iniciais de defesa deixam de ser capazes de regular precisamente a
concentração do H+. Então, ganha destaque a terceira linha de defesa, realizada pelo sistema renal, cuja
resposta inicial é mais lenta, porém é muito potente e evita o aumento contínuo e progressivo da
concentração de H+. Essa terceira e última linha de defesa tem uma duração mais longa, que pode chegar
até a vários dias, até que a homeostase corporal seja restabelecida.
5.1 Regulação Respiratória do Equilíbrio Acidobásico
O sistema respiratório e sua regulação do equilíbrio ácidobásico ajustam a concentração do CO2
extracelular (através da pCO2), fazendo com que seja eliminado em maior ou menor grau pela mecânica
respiratória.
Se alguma condição clínica aumentar a frequência respiratória do indivíduo, a concentração do CO2
será reduzida no líquido extracelular, o que contribui para deslocar o equilíbrio da reação CO2 + H2O ↔
H2CO3 ↔ H+ + HCO3
- para a esquerda, no sentido de reduzir a concentração de H+. O contrário também é
verdadeiro. Quando um indivíduo tem sua frequência respiratória reduzida, a quantidade do CO2 do
líquido extracelular aumenta e, pelo Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio da reação o desloca para a
direita, fazendo aumentar a concentração do íon H+ no líquido extracelular. Fique tranquilo caso você não
tenha lembrado desse princípio. Eu explico melhor para você logo adiante.
É necessário também entender a dinâmica da produção até a eliminação pulmonar do CO2, assim
como seu papel na regulação da concentração desse gás nos líquidos corporais. O CO2 é continuamente
produzido pelos tecidos como subproduto das reações metabólicas, se difunde pelos líquidos tissulares
até chegar à corrente sanguínea e daí até os alvéolos pulmonares para ser eliminado pelo processo de
hematose. Na medida em que o CO2 for sendo mais produzido, a pCO2 do líquido extracelular também
aumenta, ao passo que uma produção reduzida do CO2 faz reduzir a pCO2. Em outras palavras, a pCO2
depende diretamente da concentração do CO2.
Então, como a produção tecidual de CO2 é constante no tempo, o único fator que consegue alterar a
pCO2 no líquido extracelular é a ventilação nos alvéolos pulmonares. Ou seja, quanto maior for a
frequência respiratória do indivíduo, maior será a “lavagem” do CO2, mais CO2 será eliminado e menor
será a pCO2. A recíproca também é verdadeira, pois quanto menos ventilação alveolar, maior será
retenção do CO2 e, consequentemente, maior será a pCO2 do líquido extracelular.
Novamente analisando a reação CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3
-, percebemos que quanto maior for
a concentração de CO2, o equilíbrio da reação se desloca para a direita, fazendo aumentar a concentração
do H2CO3 e do H+, reduzindo o pH do líquido extracelular. Acontece que a alta concentração do H+
também afeta a ventilação alveolar, porque as alterações no pH alteram a quantidade de O2 sanguíneo (e,
consequentemente, a sua pressão parcial – pO2).
Na prática, o sistema respiratório regula a concentração do H+ como um sistema de feedback
negativo. Quando a concentração do íon H+ aumenta, o sistema respiratório trabalha no sentido de
aumentar a ventilação alveolar (aumentando a frequência respiratória) para diminuir a pCO2 do líquido
extracelular e, por fim, a concentração do H+. Caso a concentração do H+ diminua, o centro respiratório é
inibido, e a ventilação alveolar diminui até que a concentração do H+ aumente. A regulação respiratória
do equilíbrio acidobásico atua como um sistema-tampão – evitando que a concentração do H+ varie
bruscamente – até que a resposta renal (mais lenta) consiga reverter o distúrbio acidobásico.
Esse é o sistema regulatório pulmonar, cujos mecanismos ocorrem perfeitamente em indivíduos
saudáveis. No entanto, alguns problemas pulmonares podem comprometer esse sistema protetor, como
o enfisema pulmonar grave. Nesses indivíduos, a função pulmonar está comprometida e a eliminação do
CO2 não é suficiente, fazendo com que este se concentre no líquido extracelular e promova uma acidose
respiratória.
5.2 Sistema de Tampões dos Líquidos Corporais e Regulação do Equilíbrio
Acidobásico
Já sabemos que uma substância é caracterizada como tampão quando possui a capacidade de se ligar
reversivelmente aos íons H+ e, dessa forma, reduzir a sua concentração no meio em que esteja elevado. O
corpo humano tem várias substâncias com o poder de tamponar esses íons H+. Quimicamente, a reação
genérica de tamponamento é expressa por:
Recordar é viver, não é mesmo? Então, para entender como os tampões contribuem para evitar as
alterações da concentração dos íons H+, te relembro aqui uma definição química que você viu no ensino
médio, que é o Princípio de Le Chatelier. Esse princípio diz que “quando um agente externo perturba um
sistema em equilíbrio, a reação química tende a se deslocar no sentido de minimizar o efeito da perturbação
inicial”. Isso significa que, se um soluto for adicionado a um sistema em equilíbrio, a reação química se
desloca para tentar diminuir quantidade desse soluto. A situação contrária também é verdadeira: se um
soluto for retirado de um sistema em equilíbrio, a reação química irá se deslocar para tentar aumentar a
sua quantidade.
Visto isso, fica fácil entender porque a concentração de H+, quando está elevada nos líquidos corporais
(por exemplo, acidose), faz com que a reação química se desloque para a direita e mais íons H+ se liguem
ao tampão (vide reação acima). Em contrapartida, na medida em que a concentração de H+ diminui em
um meio (p.ex., alcalose), a reação química agora irá se deslocar para a esquerda e os íons H+ se separam
do tampão.
5.2.1 Sistema-Tampão do Íon Bicarbonato
É o sistema-tampão extracelular mais potente do corpo humano e é formado por uma solução aquosa
de: H2CO3(aq) – ácido carbônico, que é um ácido fraco – e NaHCO3(aq) – bicarbonato de sódio, que é um sal
derivado desse ácido. Como abordado anteriormente, o H2CO3 é formado a partir da reação do H2O com
o CO2 – produzido pelos tecidos como subproduto das reações metabólicas – como mostra esta
expressão:
Na prática, seria uma reação química bastante lenta, por isso é catalisada pela enzima anidrase
carbônica – que acelera a velocidadedessa reação –, a qual está presente em grandes quantidades nos
alvéolos pulmonares, nos quais o CO2 transita o tempo inteiro. Além dos alvéolos, a anidrase carbônica
está presente também nas células tubulares renais, nas quais também ocorre essa reação química.
Acontece que, como o H2CO3 é um ácido fraco, ele se ioniza muito pouco, isto é, libera poucos íons H+
em solução aquosa e por isso forma pequenas quantidades de íon HCO3
-. Observe a próxima reação
química e note que a seta de baixo (que aponta para sua esquerda) está maior. Isso significa que a reação
inversa está sendo favorecida, porque está havendo pouca formação dos íons (H+ e HCO3
-) pelo fato do
ácido carbônico ser fraco.
Lembra que a outra substância constituinte desse sistema-tampão é o bicarbonato de sódio
(NaHCO3)? Ele se dissocia completamente em meio aquoso, como mostra a proxima reação química:
Juntando as duas reações químicas anteriores e, a partir das informações descritas, podemos
representar o sistema-tampão do bicarbonato pela seguinte expressão:
A partir dessa expressão global do sistema-tampão do bicarbonato, podemos entender o passo a
passo do seu comportamento diante da acidose ou da alcalose. Por exemplo, quando o indivíduo está em
acidose, a quantidade em excesso de íons H+ é tamponada pelo HCO3
-. Isso desloca a reação para a
esquerda (de acordo com o Princípio de Le Chatelier), fazendo com que mais H2CO3 seja formado e,
consequentemente, mais CO2 e H2O sejam formados.
Na medida em que o CO2 é bastante formado, haverá o estímulo ao centro respiratório no tronco
encefálico para que aumente a frequência respiratória e assim elimine o CO2 em excesso do líquido
extracelular (que é justamente o caso do garoto Wilker, do início deste capítulo). Quando o indivíduo
manifesta um quadro de acidose metabólica, como no caso do diabetes (cetoacidose diabética), o
sistema compensatório orgânico tenta jogar para fora o excesso de CO2 formado aumentando a
frequência respiratória.
Em contrapartida, quando um indivíduo apresenta uma alcalose, as hidroxilas (OH-) irão se acumular
nos líquidos corporais e, na medida em que vai reagindo com o H2CO3, vai formando mais HCO3
-. Dessa
forma, a concentração de H2CO3 diminui (justamente pelo fato de a reação química se deslocar para a
direita), pois haverá sua reação com as hidroxilas, o que faz o CO2 se combinar cada vez mais com a H2O
na tentativa de repor o H2CO3, como mostra a expressão a seguir:
Portanto, a quantidade de CO2 dos líquidos corporais diminui, e esse evento faz o centro respiratório
reduzir a frequência respiratória pulmonar, diminuindo a eliminação de CO2. Já o aumento da quantidade
de HCO3
- plasmático é minimizado pelo aumento da excreção renal de HCO3
-.
Vamos abordar melhor esses conceitos mais adiante, porém guarde esta informação crucial para
entender os mecanismos compensatórios dos distúrbios acidobásico. Os rins são os responsáveis por
regular a concentração do íon HCO3
-, na medida em que os pulmões, com sua mecânica respiratória,
regulam a quantidade de CO2 do líquido extracelular – traduzida na prática pela sua pressão parcial
(pCO2). Por isso que quando ocorre um distúrbio do equilíbrio acidobásico – que altere a concentração do
íon HCO3
- ou da pCO2 –, ele deve ser classificado como metabólico ou respiratório.
Caso haja alterações na concentração do íon HCO3
- no líquido extracelular, o distúrbio acidobásico será
classificado como metabólico. Quando a concentração do HCO3
- extracelular for reduzida, haverá uma
acidose (porque o corpo perdeu base) denominada acidose metabólica, na medida em que o aumento
da quantidade do HCO3
- extracelular leva a uma alcalose (porque o corpo ganhou base) denominada
alcalose metabólica. Por outro lado, caso a acidose seja provocada pelo aumento da pCO2, ela será
classificada como acidose respiratória, na medida em que a alcalose causada pela redução da pCO2 será
classificada como alcalose respiratória.
5.2.2 Sistema-Tampão dos Íons Fosfato
Não é um sistema de grande destaque no tamponamento do líquido extracelular, porém a sua
relevância é pelo fato de realizar o tamponamento do líquido tubular renal. É um sistema formado pelos
íons H2PO4
- e HPO4
2- e sua capacidade de tamponar os líquidos tubulares renais é devido à:
(i) os íons fosfatos estão em altas concentrações no lúmen tubular, o que por si só aumenta o poder
de tamponamento desse sistema-tampão;
(ii) o líquido tubular tem um pH mais baixo (mais ácido) que o líquido extracelular, fato que contribui
para os íons H+ em excesso se ligarem à base HPO4
2- e se converta em H2PO4
-, minimizando a elevada
acidez desse  meio.
5.2.3 O Sistema-Tampão das Proteínas
As proteínas também têm a capacidade de realizar o tamponamento nos compartimentos em que
estão presentes, sobretudo no compartimento intracelular. São uma das substâncias com efeito tampão
mais abundantes do corpo humano.
Por exemplo, dentro das hemácias, existe a hemoglobina (Hb), cuja função principal é carrear os gases
(O2 e CO2), porém tem uma função importante de tampão intracelular (H+ + Hb ↔ HHb).
5.3 Regulação Renal do Equilíbrio Acidobásico
Os rins corrigem os distúrbios do equilíbrio acidobásico por meio da eliminação de urina ácida ou
básica. O raciocínio é simples: quando a urina ácida é eliminada, a quantidade de ácido no líquido
extracelular diminui, ao passo que a urina básica será eliminada (excretando o HCO3
-) quando o líquido
extracelular estiver com bases em excesso.
O íon HCO3
- tem característica alcalina, é filtrado continuamente e em elevadas quantidades pelos
glomérulos. Na medida em que é eliminado na urina, o líquido extracelular (assim como o sangue) fica
mais ácido (pela remoção de uma substância básica do sangue). Por outro lado, quando o íon H+ é
secretado intensamente no lúmen tubular pelas células epiteliais, o líquido extracelular (e o sangue) fica
mais alcalino (pela remoção de uma substância ácida do sangue). Então, o balanço renal dos ácidos e das
bases é representado como uma balança de dois pratos que precisa ficar em equilíbrio: quando a
secreção renal do H+ for maior que a conservação do HCO3
-, ocorrerá a eliminação de ácido do líquido
extracelular, ao passo que, se a conservação do HCO3
- for maior que secreção do H+, ocorrerá a
eliminação de base do líquido extracelular.
No entanto, os rins possuem a capacidade de eliminar os chamados ácidos não voláteis – ácidos não
derivados do H2CO3, que não podem ser eliminados pela ventilação pulmonar. Esses ácidos surgem do
metabolismo das proteínas, e a eliminação renal é o único mecanismo de sua eliminação, o que evita de
o organismo entrar constantemente em estados de acidose metabólica. Além disso, os rins também
evitam a perda de íons bicarbonato na urina. Em indivíduos saudáveis, cerca de 4.320 mEq de HCO3
- são
reabsorvidos diariamente quase totalmente pelos túbulos renais, contribuindo assim para a manutenção
do sistema-tampão do líquido extracelular (sistema-tampão bicarbonato).
A reabsorção tubular do HCO3
- possibilita que esse processo aconteça conjuntamente à secreção
tubular do H+, justamente porque o HCO3
- filtrado pelos glomérulos reage com o H+ secretado pelas
células tubulares, em uma proporção equimolar (proporção de 1:1), para formar o H2CO3. A fim de
garantir essa reabsorção conjunta, são necessários cerca de 4.320 mEq de H+ a serem secretados
diariamente na luz tubular para reagir com a mesma quantidade filtrada de HCO3
-.
Quando um indivíduo está em acidose, os rins reabsorvem todo o HCO3
- filtrado do líquido tubular,
deixam de excretá-lo na urina e produzem mais bicarbonato, o qual será deslocado para o líquido
extracelular. Isso faz com que a concentração de H+ do líquido extracelular diminua proporcionalmente. Já
na alcalose, os rins não conseguem reabsorver todo o HCO3
- filtrado e então passam a excretá-lo na
urina. Uma vez eliminados os íons HCO3
-, os íons H+ ficam livres e aumentam proporcionalmente no
líquido extracelular. Em outras palavras, a açãode excretar o HCO3
- do líquido extracelular é o mesmo que
aumentar a concentração de H+, ao passo que conservar o HCO3
- no líquido extracelular é o mesmo que
reduzir a concentração do H+.
Portanto, os rins revertem a acidose ou alcalose a partir de três processos: secretando o H+,
reabsorvendo o HCO3
- filtrado e/ou produzindo mais íons HCO3
-. Por isso, vamos estudar cada processo
separadamente.
6. SECREÇÃO TUBULAR DE H+ E REABSORÇÃO TUBULAR DE HCO3
-
A secreção do íon H+ e a reabsorção do HCO3
- ocorrem devido à ação das células epiteliais tubulares.
Por exemplo, no túbulo proximal, no segmento ascendente espesso da alça Henle e na porção inicial do
túbulo distal, a secreção do H+ ocorre através da ação da proteína contratransportadora sódio-
hidrogênio. Essa proteína secreta o H+ para o lúmen tubular por transporte ativo secundário, em troca da
absorção do Na+ para dentro da célula. Esse transporte acontece porque, na medida em que o Na+ é
transportado para dentro da célula a favor do seu gradiente de concentração, a energia metabólica é
gerada de forma suficiente para garantir a secreção do H+ contra o seu gradiente de concentração (de
dentro da célula para o lúmen tubular).
A (imagem 1) ilustra o referido mecanismo, além da forma como a maior parte do HCO3
- é
reabsorvido, estando intimamente relacionada com a secreção tubular diária de H+. Uma vez produzido
no interior da célula, o HCO3
- – produzido no interior da célula a partir da ionização do H2CO3 – se move
em direção ao interstício renal e, posteriormente, para os capilares sanguíneos peritubulares, na medida
em que os íons H+ são secretados no lúmen tubular.
Imagem 1: essa imagem ilustra globalmente os mecanismos celulares da (1) secreção ativa de H+ pelos
túbulos renais; (2) reabsorção tubular de íons e o HCO3
-, após combinação com o H+ até formar ácido
carbônico (H2CO3), que se dissocia formando dióxido de carbono e água; e (3) reabsorção do Na+ em
troca dos H+ secretados. Esse mecanismo descrito acontece nas células do túbulo proximal, segmento
ascendente espesso da alça de Henle e no início do túbulo distal.
6.1 Filtração do HCO3
- e sua Reabsorção pela Interação Tubular com o H+
Como a membrana plasmática das células têm resistência elétrica, o HCO3
- (assim como outros íons)
não transitam livremente através delas. Por isso, se faz necessário que o HCO3
- filtrado reaja com o H+
presente no lúmen tubular até formar o H2CO3 e, a partir daí, formar CO2 e H2O (imagem 1). O CO2 é uma
molécula pequena, sem carga elétrica e apolar; por isso consegue transitar livremente através das
membranas. Dentro desta célula, o CO2 reage com o H2O por meio da anidrase carbônica e produz uma
nova molécula de H2CO3 intracelular. Esse H2CO3 se ioniza e produz HCO3
- e H+ no líquido intracelular,
sendo que o HCO3
- se difunde para o líquido intersticial e os capilares peritubulares – por cotransporte
Na+/HCO3
- (no túbulo proximal) e pelo trocador Cl-/HCO3
- (em porções medianas e distais do néfron).
6.2  Células Intercaladas e Seu Papel na Secreção de H+
As células intercaladas estão na porção final do túbulo distal e no túbulo coletor. Elas secretam o íon
H+ para o lúmen tubular, através de transporte ativo primário promovido pela ação da ATPase de
hidrogênio.
O mecanismo de ação ocorrido nesses segmentos tubulares é o seguinte: a secreção do H+ acontece a
partir da reação do CO2 do líquido intracelular com o H2O até produzir o H2CO3 – diferentemente de como
acontece no túbulo proximal, na alça de Henle e no início do túbulo distal. Uma vez produzido, o H2CO3 se
ioniza e em HCO3
- – que será reabsorvido para o interstício e, posteriormente, capilares peritubulares – e
o H+ – que será secretado no lúmen tubular pela ATPase de hidrogênio (imagem 2).
Imagem 2: essa imagem ilustra a secreção ativa primária de H+ através da membrana luminal das células
intercaladas dos túbulos distais e coletores finais.
7. PRODUÇÃO DE “NOVO” HCO3
- PELA AÇÃO DOS SISTEMAS-TAMPÕES FOSFATO
E AMÔNIA
Embora já tenhamos comentado sobre os sistemas-tampões principais do corpo humano, é
necessário discuti-los aqui nessa sessão, para que você entenda como eles geram “novo” HCO3
-. O (1)
tampão fosfato e o (2) tampão amônia são os responsáveis por essa nova produção adicional de HCO3
-.
7.1 O Sistema-Tampão dos Íons Fosfato
Já sabemos que esse sistema é formado pelos íons HPO4
2- e H2PO4
- e estão em grande concentração
no líquido tubular. Seu objetivo principal é tamponar de maneira eficaz o líquido tubular. Acontece que,
quando o HCO3
- é filtrado e se faz presente no líquido tubular, assim como o H+ secretado, tenderá a
acontecer a reabsorção de ambos os íons.
No entanto, como o líquido tubular também tem grandes quantidades de HPO4
2- e H2PO4
-, o H+ em
excesso (além do Na+ presente no líquido tubular) irá se combinar com esses íons fosfato até formar o
NaH2PO4. Com isso, o HCO3
- produzido dentro das células tubulares será direcionado, posteriormente, ao
interstício renal e aos capilares peritubulares, o que significa, na prática, um ganho efetivo do HCO3
- para
a corrente sanguínea (imagem 3).
Imagem 3: essa imagem ilustra como acontece o tamponamento dos H+ secretados pelo íon fosfatado
(NaHPO4
-) filtrado. Note que novo íon HCO3
- é reabsorvido em direção ao interstício para cada NaHPO4
-
que reage com um H+ secretado.
7.2 O Sistema-Tampão Amônia
Embora não tenhamos abordado anteriormente esse sistema-tampão, fica mais fácil entender a sua
função principal aqui nesta sessão. O sistema-tampão amônia também está presente no líquido tubular e
é formado pela amônia (NH3) e pelo íon amônio (NH4
+) – sendo este último derivado da metabolização da
glutamina (aminoácido essencial presente em nosso organismo). Seu objetivo é: tamponar grande parte
do H+ excedente no líquido tubular e eliminar os ácidos não voláteis que estão em grande quantidade do
líquido extracelular.
A glutamina é filtrada pelos glomérulos e depois é reabsorvida pelas células epiteliais de algumas
porções tubulares do néfron (túbulos proximais, ramo ascendente espesso da alça de Henle e dos
túbulos distais). Uma vez dentro dessas células, cada molécula de glutamina será metabolizada até
formar dois íons NH4
+ e dois íons HCO3
-. O NH4
+ será secretado no lúmen tubular em troca da reabsorção
tubular do Na+ por meio de proteínas contratransportadoras. Por outro lado, o HCO3
- será reabsorvido
para o líquido intersticial e, posteriormente, para os capilares peritubulares. Justamente por isso que o
sistema-tampão amônia contribui para formar “novo” HCO3
-, a partir do metabolismo tubular da
glutamina (imagem 4).
Imagem 4: essa imagem ilustra a como acontece a produção e secreção do íon amônio (NH4
+) pelas
células tubulares proximais. A glutamina é metabolizada no interior da célula, produzindo NH4
+ e HCO3
-,
sendo que o NH4
+ é secretado para o lúmen tubular em troca da reabsorção do Na+.
Nos túbulos coletores, o tamponamento acontece de uma forma um pouco diferente. Nessa região, o
H+ é secretado ativamente para dentro do túbulo, onde irá reagir com NH3 para formar o íon NH4
+, que
será eliminado na urina. Ou seja, para cada NH4
+ formado para que seja eliminado na urina, um “novo”
HCO3
- é formado dentro da célula e reabsorvido para os capilares peritubulares, como você pode ver na
(imagem 5).
Imagem 5: essa imagem ilustra como acontece o tamponamento da secreção do H+ pela amônia (NH3)
nos túbulos coletores. O NH3 se difunde do lúmen tubular – onde reage com o H+ secretado –, formando
o NH4
+, que é então excretado. Note que para cada NH4
+ excretado, um novo HCO3
- é formado dentro das
células tubulares.
Ou seja, todas as vezes que o H+ secretado no túbulo se combinar com uma substância de um
sistema-tampão (seja ele do fosfato ou da amônia), que não seja o HCO3
- , o resultado final será a
formação de “novo” HCO3
-. Isso mostra como os rins são capazes de produzir e recompor as reservas de
íons HCO3
- extracelular para atenuar distúrbiosacidobásicos.
7.3 Regulação da Secreção Tubular Renal de H+
A principal forma de eliminação de H+ pelo rim é na forma de amônio. Em condições orgânicas e
metabólicas normais (sem acidose ou alcalose), os túbulos renais secretam o H+ em quantidade suficiente
para que quase todo o HCO3
- filtrado seja reabsorvido, além de secretar H+ suficiente para que seja
eliminado na forma de NH4
+ ou na forma de outros ácidos.
Durante a acidose, a secreção tubular do H+ é estimulada o suficiente para que haja reabsorção de
todo o HCO3
- filtrado e formar H+ suficiente para poder excretar grandes quantidades de NH4
+. Já vimos
que esses eventos geram grandes quantidades de “novo” HCO3
- para ser adicionado ao interstício renal e
corrente sanguínea, atenuando a acidose. Já durante a alcalose, ocorre a redução da secreção tubular do
H+, para que ocorra uma mínima reabsorção de HCO3
-, favorecendo sua maior excreção urinária. Vale
destacar que os maiores estímulos para aumentar a secreção tubular de H+ na acidose são o aumento da
pCO2 extracelular (que ocorre na acidose respiratória) e o aumento da concentração do H+ extracelular
(que acontece tanto na acidose respiratória quanto na acidose metabólica).
Algumas outras condições podem contribuir para o aumento da secreção do íon H+. Um exemplo
clássico é quando a aldosterona é hipersecretada, o que estimula a secreção tubular de íons H+ pelas
células intercaladas no ducto coletor, aumentando a quantidade de HCO3
- reabsorvido para o interstício (e
capilares peritubulares), fazendo o organismo desenvolver um quadro de alcalose. Então, as células
tubulares reduzem a secreção de H+ na tentativa de compensar a redução da concentração de H+ .
8. COMO OS RINS CORRIGEM A ACIDOSE
Você já sabe que a acidose (metabólica ou respiratória) é uma condição cujo pH do líquido extracelular
é reduzido, devido à redução proporcional do HCO3
- em relação ao CO2 (e, consequentemente, aos íons
H+). A diferença básica entre o distúrbio metabólico e respiratório é: caso a acidose aconteça pela
diminuição do HCO3
-, será uma acidose metabólica; caso a acidose aconteça por causa do aumento na
pCO2, será uma acidose respiratória.
Então, como tal situação provoca também uma redução na quantidade proporcional de HCO3
- em
relação ao H+ no líquido tubular, um excesso de íons H+ se estabelecerá nos túbulos renais, o que causa a
reabsorção completa do HCO3
-, deixando mais íons H+ disponíveis para serem tamponados pelo NH4
+ e
pelo HPO4
2-. Ou seja, o efeito prático da acidose é fazer com que os rins reabsorvam todo o HCO3
- filtrado
pelos glomérulos, além de formar “novo” HCO3
- através da formação de NH4
+ e demais substâncias.
Na acidose metabólica, o que acontece é o seguinte: o íon H+ fica em excesso em relação ao HCO3
-
presente no líquido tubular, porque esse HCO3
- é menos filtrado pelos glomérulos. Em resposta a esse
distúrbio, portanto, ocorrerá o aumento da taxa de ventilação que reduz a pCO2, além da compensação
renal, que consistirá na diminuição da filtração do HCO3
- devido à queda da concentração do HCO3
-
extracelular. Isso acontece porque o corpo “entende” que precisa conservar base (HCO3
-) e eliminar
substâncias ácidas em situações de acidose.
Já na acidose respiratória, o excesso do íon H+ no líquido tubular ocorre devido ao aumento na pCO2
do líquido extracelular, o que contribui para a estimular as células tubulares a secretarem o H+. Então, a
resposta compensatória consiste em aumentar o HCO3
- plasmático por meio da adição de “novo” HCO3
-
no líquido extracelular. Esse aumento compensatório do HCO3
- é suficiente para fazer retornar o pH
plasmático ao normal, em oposição à elevação inicial da pCO2.
9. COMO OS RINS CORRIGEM A ALCALOSE
Uma vez entendidos os mecanismos compensatórios ocorridos na acidose, entender as respostas
compensatórias à alcalose se torna mais prático, tendo em vista que são basicamente opostas entre si.
Como na acidose o que acontecia era a redução na quantidade proporcional de HCO3
- em relação ao CO2
(e, consequentemente, aos íons H+), na alcalose, a proporção de HCO3
- em relação ao CO2 no líquido
extracelular aumenta, o que causa uma queda na concentração do H+ e consequente elevação no pH
plasmático.
A alcalose – seja metabólica ou respiratória – cursa com aumento na proporção de HCO3
- em relação
ao íon H+ presente no líquido tubular. Esse distúrbio faz com que o excesso de HCO3
- seja eliminado na
urina, uma vez que não pode ser reabsorvido pelas células tubulares. Ou seja, na medida em que o HCO3
-
é eliminado, o efeito resultante é o mesmo de se acrescentar íons H+ no líquido extracelular, fazendo com
que o distúrbio inicial seja atenuado e a concentração de H+ e o pH do líquido extracelular voltem ao
normal.
O que causa a alcalose respiratória é a queda da pCO2 do líquido extracelular motivada por
hiperventilação (aumento das incursões respiratórias). Essa redução da pCO2 gera um efeito em cascata,
fazendo com que a secreção tubular de H+ seja diminuída, causando, por sua vez, a redução da
quantidade de H+ no túbulo. Uma vez que não haja íons H+ suficientes no túbulo para reagir com todo o
HCO3
- filtrado, menos HCO3
- será reabsorvido e, desse modo, passa a ser eliminado na urina. Ou seja, a
resposta compensatória da alcalose respiratória (causada pela redução da pCO2) é a redução da
concentração plasmática de HCO3
- devido à excreção aumentada de HCO3
-.
Já a alcalose metabólica é causada pelo aumento da concentração extracelular de HCO3
-. Esse
aumento causa maior filtração de HCO3
-, o que contribui para gerar um excesso de HCO3
- tubular em
relação ao H+ secretado no túbulo. O excesso de HCO3
- faz com que este íon acabe não sendo
reabsorvido, justamente porque a quantidade de íon H+ disponível para reagir com ele é insuficiente e,
portanto, o HCO3
- será eliminado na urina. No entanto, o efeito desse distúrbio pode ser atenuado com
respostas compensatórias que incluem a redução da ventilação (pela redução da frequência respiratória),
que faz com que a pCO2 aumente e o pH do líquido extracelular diminua, retornando aos níveis normais.
As células intercaladas beta, através do trocador cloro-bicarbonato (Cl-/HCO3
-), são as principais
eliminadoras de HCO3
- do sistema tubular, protegendo, dessa forma, o organismo de situações de
alcalose (imagem 6). Esse processo não é imediato e, como já citado, o rim demora alguns dias (cerca de
2-4 dias) para controlar o processo.
Imagem 6: essa imagem ilustra esquematicamente uma célula intercalada beta, com a presença trocador
cloro-bicarbonato na membrana luminal (Cl-/HCO3
-) e o canal H+/ATPase na membrana basolateral.
REFERÊNCIAS DAS IMAGENS
1. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
3. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
4. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
5. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
6. GOOGLE IMAGENS (adaptada). Acesso em: 04 abr. 2019.
7. Expressões químicas usadas no início deste capítulo: Elaboração própria. Informação retiradas de HALL, J. E;
GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
REFERÊNCIAS
1. BERNE; LEVY. Fisiologia. Rio de Janeiro: Editora Elsevier. 2009.
2. HALL, J. E; GUYTON & HALL: Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2011.
3. AIRES,  Margarida  de  Mello.  Fisiologia.  4ª  Ed.  Rio  de Janeiro: Editora  Guanabara  Koogan. 2012.
4. SILVERTHORN, Dee U. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
5. BARRET, Kim E. et al. Fisiologia médica de Ganong. 24. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.
6. COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
CONFERÊNCIAS
Confira aqui a aula dinâmica do Medicina Resumida sobre os assuntos
abordados nesse capítulo!
https://www.researchgate.net/profile/Francisco_Gainza/publication/11876929/figure/fig2/AS:720386509504513@1548764936142/Celula-intercalada-tipo-B-del-tubulo-colector-Interviene-en-el-transporte-de.png
 
Sumário
Capa
Rosto
Créditos
Autores
AGRADECIMENTOS
APRENDER PODE SER MAIS FÁCIL
O MEDICINA RESUMIDA
Mapa Conceitual
1. Sistema Renal: Visão Geral e Anatomia
2. Histologia do Sistema Renal
3. Manutenção do Volume dos Líquidos Corporais
4. Filtração Glomerular
5. Reabsorção e Secreção Tubular
6. Concentração e diluição da urina
7. Regulação renal dos demais íons (K+, CA2+, PO43-, MG2+)
8. Equilíbrio acidobásico
	Capa
	Rosto
	Créditos
	Autores
	AGRADECIMENTOS
	APRENDER PODE SER MAIS FÁCIL
	O MEDICINA RESUMIDA
	Mapa Conceitual
	1. Sistema Renal: Visão Geral e Anatomia
	2. Histologia do Sistema Renal
	3. Manutenção do Volume dos Líquidos Corporais
	4. Filtração Glomerular
	5. Reabsorção e Secreção Tubular
	6. Concentração e diluição da urina
	7. Regulação renal dos demais íons (K+, CA2+, PO43-, MG2+)
	8. Equilíbrio acidobásico