unidade 6 sistema renal

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<p>Conteudista: Prof.ª Dra. Tábata de Paula Facioli Marinheiro</p><p>Revisão Textual: Esp. Laryssa Fazolo</p><p>Objetivos da Unidade:</p><p>Compreender o funcionamento fisiológico básico do sistema renal;</p><p>Proporcionar o conhecimento das principais respostas desse sistema diante</p><p>das exigências físicas.</p><p>˨ Contextualização</p><p>˨ Material Teórico</p><p>˨ Material Complementar</p><p>˨ Referências</p><p>Fisiologia do Sistema Renal</p><p>A Fisiologia do Sistema Renal, tópico abordado nesta unidade, dedica-se a estudar como o corpo</p><p>humano mantém a homeostase dos líquidos corporais, absorvendo as substâncias necessárias e</p><p>excretando as desnecessárias. O entendimento desse sistema é fundamental, pois existem</p><p>inúmeros problemas bastante comuns na área da saúde que ocorrem devido a anormalidades no</p><p>sistema de controle que mantêm a homeostasia dos líquidos corporais. Além disso, é importante</p><p>também o conhecimento do funcionamento do sistema renal diante de situações de maiores</p><p>exigências físicas, como durante a prática de exercício físico, pois é possível que ocorra um</p><p>processo de desidratação que, se não considerado, poderá causar danos ao nosso organismo.</p><p>1 / 4</p><p>˨ Contextualização</p><p>Vídeo</p><p>Um episódio durante a final da maratona olímpica de 1984 exemplifica</p><p>alguns dos efeitos da prática de exercício físico.</p><p>1984 Marathon women, the �nish of Gabriela Andersen</p><p>A maratonista Gabriela Andersen-Schiess claramente apresenta problemas para terminar a</p><p>prova. Desorientada e com problemas musculares, a atleta sofreu grande desidratação devido à</p><p>longa duração da prova, aliada ao consumo de água e não isotônicos para reposição</p><p>hidroelétrica. No final desta Unidade, entenderemos por que isso ocorreu e como os rins</p><p>trabalham para tentar evitar eventos como esse.</p><p>Introdução ao Sistema Renal</p><p>Imagine que você foi fazer uma trilha e acabou se perdendo do seu grupo, ficando sozinho no</p><p>meio da mata e sem nenhum suprimento de água ou qualquer outro líquido. Quanto tempo você</p><p>acha que sobreviveria nessas condições? Se estiver frio, no máximo 7 dias, em dias mais</p><p>quentes, no máximo 4. O corpo perde em média de 2 a 2,5% de água por dia, essa água é liberada</p><p>por meio de suor, urina e fezes. Se você estivesse no cenário descrito anteriormente, o seu</p><p>organismo iria reabsorver o máximo de água possível para tentar manter a homeostase do</p><p>organismo, diminuindo essas secreções.</p><p>2 / 4</p><p>˨ Material Teórico</p><p>Glossário</p><p>Homeostasia é a propriedade que o corpo humano tem de</p><p>regular/adaptar seu ambiente interno diante de mudanças tanto</p><p>internas quanto externas para mantê-lo estável.</p><p>Agora imagine que você acabou de almoçar. Dentro de alguns minutos, você provavelmente</p><p>sentirá sede, principalmente se a sua alimentação conteve grande quantidade de sódio. A</p><p>sensação de sede acontece porque há um desequilíbrio na concentração de sódio no sangue,</p><p>esse desequilíbrio é então percebido pelo sistema renal que irá então trabalhar para que isso seja</p><p>revertido. Esses dois exemplos ilustram a importância do sistema renal na manutenção da</p><p>homeostase corporal, que tem como principal função o equilíbrio hidroeletrolítico dos líquidos</p><p>corporais. Ou seja, sua principal função é regular a concentração de água e íons presentes no</p><p>sangue.</p><p>Organização do Sistema Urinário</p><p>De forma geral, o sistema renal é composto:</p><p>Esses órgãos trabalham em harmonia para manter a homeostase dos líquidos corpóreos por</p><p>meio da regulação da osmolaridade e do volume extracelular do fluido e, também, pela</p><p>manutenção do equilíbrio iônico (balanço entre as concentrações de elementos químicos</p><p>eletricamente carregados presentes nos líquidos corpóreos). Para tal, o sistema renal filtra o</p><p>sangue, reabsorve o que é necessário e excreta o que não é.</p><p>Pelos rins, que têm como principal função a filtração do sangue;1</p><p>O ureter, responsável por carregar a urina do rim até a bexiga;2</p><p>A bexiga, que irá armazenar a urina;3</p><p>A uretra, que irá conduzir a urina da bexiga até sua excreção (Figura 1).4</p><p>Glossário</p><p>Osmolaridade é definida pela quantidade de partículas dissolvidas em</p><p>um determinado solvente.</p><p>Figura 1 – Visão geral do sistema urinário</p><p>Fonte: Adaptada de Freepik</p><p>Rins e Néfrons</p><p>Os rins estão localizados na parede posterior do abdômen e pesam aproximadamente 150</p><p>gramas. A face medial do rim apresenta uma região chamada hilo renal, por onde passam a</p><p>artéria e veias renais, vasos linfáticos, suprimento nervoso e o ureter. O rim possui duas regiões</p><p>principais, a medula interna e o córtex externo (Fig. 2a). Na medula interna, estão localizadas de</p><p>8 a 10 tecidos denominados pirâmides renais que ancoram os néfrons. Os néfrons são as</p><p>unidades funcionais do rim, acredita-se que há entre 800.000 a 1 milhão de néfrons em cada rim</p><p>(Fig. 2b). As pirâmides estão ancoradas em estruturas chamadas cálices que aumentam</p><p>gradualmente de tamanho, começando com os cálices menores, que se abrem nos cálices</p><p>maiores, que desembocam na pelve renal. A pelve renal é uma estrutura em formato de funil, que</p><p>tem como continuação a parte superior do ureter.</p><p>Figura 2 – (a) Estrutura interna do rim (b) Estrutura da</p><p>unidade funcional do rim, o néfron</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Bexiga</p><p>A bexiga está localizada na região pélvica. Em homens, ela está diretamente em frente ao reto e,</p><p>nas mulheres, logo abaixo do útero, em frente à vagina (Figura 3). A bexiga pode ser subdividida</p><p>em duas partes principais: o corpo, local onde a urina é armazenada; e o colo, extensão afunilada</p><p>que se conecta com a uretra. O tecido muscular da bexiga é denominado músculo detrusor. Suas</p><p>fibras musculares estão presentes em toda a extensão da bexiga e são as responsáveis pela</p><p>contração do órgão, etapa principal para a excreção da urina. A inervação da bexiga, importante</p><p>para o controle muscular desse órgão e no reflexo de micção (vontade de urinar), é controlada</p><p>principalmente pelo sistema nervoso neurovegetativo (porções simpática e parassimpática). A</p><p>porção simpática inerva a musculatura lisa da bexiga e do esfíncter uretral interno lhe</p><p>conferindo poder de contração, enquanto a porção parassimpática inerva a parede da bexiga lhe</p><p>conferindo poder de relaxamento.</p><p>Além disso, é pela área denominada trígono que os ureteres entram na bexiga e penetram pelo</p><p>músculo detrusor, lá depositam o material a ser excretado. Os ureteres medem de 25 a 35</p><p>centímetros, sua musculatura é lisa, e, assim como ocorre com outras musculaturas lisas</p><p>viscerais, as contrações peristálticas ao ureter são aumentadas pela estimulação parassimpática</p><p>e inibidas pela estimulação simpática.</p><p>Figura 3 – Anatomia da bexiga, ureter e uretra e suas</p><p>diferenças entre homens e mulheres</p><p>Fonte: GUYTON; HALL, 2011</p><p>Líquidos Corporais</p><p>O líquido corporal total está distribuído em dois principais compartimentos, o líquido</p><p>extracelular e o líquido intracelular. O líquido extracelular pode ser ainda subdivido em líquido</p><p>intersticial e plasma sanguíneo.</p><p>Cada tipo de líquido está em quantidades diferentes no organismo (Fig. 4). Essa quantidade pode</p><p>ser alterada de acordo com a idade, o sexo e o total de gordura. Ainda há o ganho de líquido</p><p>corporal por meio da ingestão de bebidas e alimentos, e a perda desses líquidos na urina, fezes,</p><p>suor, pulmões e pele.</p><p>Glossário</p><p>Líquido intersticial: líquido presente no interstício, espaço existente</p><p>entre as células ou entre as estruturas dos órgãos.</p><p>Figura 4 – Quantidade de cada tipo de líquido corporal e</p><p>suas trocas</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Os líquidos intracelulares, presentes no interior das células, variam de acordo com o tipo celular</p><p>e o metabolismo de cada célula. Por sua vez, os líquidos extracelulares são todos os líquidos por</p><p>fora das células, sendo que os dois maiores compartimentos do líquido extracelular são o líquido</p><p>intersticial e o plasma, que realizam, constantemente, trocas de substâncias por meio dos poros</p><p>presentes nas membranas capilares. Portanto, esses líquidos extracelulares possuem</p><p>aproximadamente a mesma composição (grandes quantidades de íons</p>
<p>de sódio e cloreto,</p><p>razoáveis quantidades de bicarbonato e pouca quantidade de potássio, cálcio e magnésio,</p><p>fosfatos e ácidos orgânicos), exceto pelas proteínas em alta concentração no plasma, pois os</p><p>poros nas membranas capilares não são permeáveis a essas proteínas, o que impede a troca</p><p>entre os líquidos extracelulares.</p><p>Fluxo Sanguíneo Renal (FSR)</p><p>Para que o rim possa realizar o seu trabalho de filtração sanguínea, é necessário que haja um</p><p>grande fluxo de sangue nestes órgãos. Esse fluxo sanguíneo representa cerca de 22% do total de</p><p>sangue bombeado pelo coração e fornece nutrientes aos rins, além de remover produtos</p><p>indesejáveis, assim como acontece nos outros tecidos.</p><p>Importante!</p><p>Uma das principais funções do sistema renal é justamente manter o</p><p>equilíbrio da quantidade de diferentes substâncias presentes nos</p><p>líquidos corporais, levando em consideração as distintas situações</p><p>fisiológicas e fisiopatológicas do organismo.</p><p>O FSR é determinado pela razão entre a diferença de pressão entre a artéria renal e a veia renal e a</p><p>resistência desse leito vascular, sendo que a principal forma de modificação da resistência é por</p><p>meio da modificação do diâmetro do vaso, ou seja, em uma vasoconstrição, temos a diminuição</p><p>do FSR e, em uma vasodilatação, temos o aumento do FSR, então temos:</p><p>FSR = ∆P</p><p>R</p><p>Dessa forma, podemos dizer que o fluxo sanguíneo nos rins é elevado e isso ocorre com o</p><p>objetivo de abastecer o plasma para se ter altas densidades da filtração glomerular, necessárias</p><p>para a regulação dos volumes dos líquidos corporais e das concentrações de solutos. Portanto,</p><p>os mecanismos que regulam o FSR estão relacionados ao controle da filtração glomerular e das</p><p>funções excretoras dos rins, por isso é tão importante ter um regulador do FSR, pois, regulando</p><p>o FSR, consequentemente, irá regular a taxa de filtração glomerular e conseguirá controlar o</p><p>volume de líquido corporal.</p><p>Saiba Mais</p><p>Estima-se que o rim receba cerca de 1.100 mL de sangue por</p><p>minuto.</p><p>Figura 5 – (a) Macrocirculação arterial e venosa renal; (b)</p><p>Microcirculação dos néfrons</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Filtração Glomerular (FG)</p><p>Para que a urina seja formada, é necessário que ocorram três diferentes processos renais: (i)</p><p>filtração glomerular; (ii) reabsorção de substâncias dos túbulos renais para o sangue; e (iii)</p><p>secreção de substâncias do sangue para os túbulos renais (Figura 6). Esses processos</p><p>acontecem nos néfrons e são regulados de acordo com as necessidades corporais, podendo</p><p>variar de acordo com a situação fisiológica do organismo. Por exemplo, se a ingestão de sódio foi</p><p>maior do que o necessário, essa substância será secretada em maior quantidade.</p><p>Importante!</p><p>O sangue chega ao rim através da circulação arterial, é filtrado e, então,</p><p>sai pela circulação venosa (Figura 5).</p><p>Os capilares glomerulares são, como a maioria dos capilares presentes no corpo, impermeáveis</p><p>a proteínas. Consequentemente, o filtrado que sai dos glomérulos e é depositado na cápsula de</p><p>Bowman (Figura 5b) é praticamente livre de proteínas e de substâncias que estão ligadas a ela,</p><p>como o cálcio e os ácidos graxos.</p><p>Importante!</p><p>A filtração glomerular (FG) é o primeiro processo fisiológico e consiste</p><p>na filtração dos líquidos que chegam aos rins por meio das artérias</p><p>renais que, após várias ramificações, chegam aos capilares</p><p>glomerulares.</p><p>Saiba Mais</p><p>Como o sistema renal não filtra proteínas, a ingestão exagerada desse</p><p>nutriente, como, por exemplo, por meio de suplementos proteicos,</p><p>pode levar a uma sobrecarga renal e eventualmente a cálculos renais</p><p>(“pedras nos rins”).</p><p>No organismo humano adulto, a FG é cerca de 125 mL por minuto (180 L/dia). Essa grande</p><p>quantidade de FG permite que os rins removam do organismo substâncias indesejáveis, assim</p><p>como o controle, preciso e rápido, do volume e composição dos líquidos corpóreos.</p><p>Figura 6 – Ordem cronológica dos processos que ocorrem</p><p>durante a filtração sanguínea e consequente formação da</p><p>urina</p><p>Fonte: GUYTON; HALL, 2011</p><p>Na microcirculação dos capilares, existem diferentes forças que promovem a passagem de</p><p>líquidos dos vasos para o interstício e do interstício para o vaso. Uma dessas forças é chamada</p><p>de pressão hidrostática, força que consiste na presença de líquido no vaso. Outra força é a</p><p>pressão coloidosmótica, que é a força de atração de água exercida pela proteína. A FG é</p><p>determinada pelo coeficiente de filtração glomerular (Kf, quantidade de líquido que o glomérulo</p><p>consegue filtrar) x pressão líquida de filtração (soma das pressões hidrostáticas e</p><p>coloidosmóticas). Essas duas pressões, se combinadas, podem criar forças que são favoráveis</p><p>ou que se opõem à filtração, sendo assim um determinante para a FG. Essas pressões podem ser</p><p>alteradas em determinadas situações fisiológicas e fisiopatológicas.</p><p>Outro ponto determinante para a FG é o tamanho das moléculas e suas cargas elétricas. Nos</p><p>capilares glomerulares, as moléculas são filtradas de acordo com o seu tamanho e sua carga</p><p>elétrica, gerando diferentes filtrabilidades. A filtrabilidade pode ser classificada utilizando a</p><p>filtrabilidade da água como referência, ou seja, se a molécula for filtrada tão facilmente quanto a</p><p>água, sua molaridade é igual ou próxima a 1,0. Se a filtrabilidade de uma molécula for, por</p><p>exemplo, 0,75 isso significa que a molécula é filtrada apenas 75% tão rapidamente quanto a</p><p>água. Por outro lado, quanto mais o peso molecular se aproxima do da albumina, a filtrabilidade</p><p>chega próximo a 0 e é mais dificilmente absorvida.</p><p>Reguladores da FG e do FSR</p><p>Existem algumas formas de regular a FG e o FSR, as quais discutiremos a seguir.</p><p>Quando a pressão hidrostática na cápsula de Bowman aumenta, a FG reduz. Ou seja, quando há</p><p>grande quantidade de filtrado na cápsula, os capilares reduzem a filtração dos líquidos. Por outro</p><p>lado, se a pressão hidrostática diminui, a FG aumenta. Em certas patologias associadas à</p><p>obstrução do trato urinário, a pressão hidrostática pode aumentar acentuadamente (devido ao</p><p>acúmulo de filtrado na cápsula de Bowman), causando grave queda da FG, resultando na</p><p>distensão e dilatação da pelve e cálices renais e, consequentemente, grave lesão renal. Por outro</p><p>lado, se a pressão hidrostática aumentar nos glomérulos, a FG também será aumentada. A</p><p>pressão hidrostática glomerular e a pressão coloidosmótica capilar glomerular podem ser</p><p>influenciadas por hormônios e pelo sistema nervoso simpático.</p><p>Nesse sentido, sabe-se que nos vasos (arteríolas aferentes e eferentes) existem receptores do</p><p>SNAS chamados receptores alfa-1 (α-1) que estão ligados à fibra pós-ganglionar do SNAS. Se</p><p>houver uma estimulação do receptor α-1 por meio, principalmente, da noradrenalina, haverá um</p><p>efeito de vasoconstrição. Caso a vasoconstrição ocorra na arteríola aferente, consequentemente,</p><p>haverá menos sangue chegando ao glomérulo, levando à diminuição da taxa de FG e FSR. Porém,</p><p>se a vasoconstrição ocorrer na arteríola eferente, haverá o efeito contrário, o sangue irá</p><p>acumular no leito vascular, aumentando a pressão hidrostática no glomérulo renal, levando ao</p><p>aumento da taxa de FG, mas com diminuição do FSR. Como existe maior número de receptores</p><p>α-1 nas arteríolas aferentes e, consequentemente, muita noradrenalina sendo secretada nessa</p><p>região, haverá uma vasoconstrição maior na arteríola aferente, levando ao resultado de</p><p>diminuição da taxa de FG e diminuição do FSR.</p><p>Uma substância vasoativa, a angiotensina II, que pode ser classificada como um hormônio</p><p>circulante, faz parte do chamado sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) que é</p><p>responsável, principalmente, pelo controle da volemia, ou seja, do volume sanguíneo e da</p><p>pressão arterial (PA). A renina é produzida nos rins e converte angiotensinogênio em</p><p>angiotensina I, a qual é convertida pela enzima conversora de angiotensina (ECA) em</p><p>angiotensina II. A angiotensina II, assim como SNAS, irá causar vasoconstrição, porém, nesse</p><p>caso, a arteríola eferente é mais sensível, ou seja,</p>
<p>baixos níveis de angiotensina II é possível</p><p>estimular a arteríola eferente, mas não será suficiente para estimular a arteríola aferente. Dessa</p><p>forma, se há a vasoconstrição da arteríola eferente, o efeito final será o aumento da taxa de FG e</p><p>diminuição do FSR. Em conjunto, essas duas situações levam ao aumento da reabsorção de sódio</p><p>e água, o que ajuda a levar a pressão arterial sanguínea ao nível ideal ao mesmo tempo em que</p><p>mantém a excreção de produtos indesejáveis do metabolismo, como ureia e creatinina. O</p><p>aumento da angiotensina II ocorre geralmente quando a pressão arterial está mais baixa que o</p><p>normal ou quando há grande redução do volume. Por outro lado, se houver altos níveis de</p><p>angiotensina II circulante, haverá a estimulação tanto da arteríola eferente quanto da arteríola</p><p>aferente, assim, o efeito final será a diminuição na taxa de FG e do FSR.</p><p>Outro regulador do FSR são as prostaglandinas, que são metabólitos do ácido araquidônico.</p><p>Além disso, as prostaglandinas são conhecidas como importantes mediadoras da inflamação.</p><p>Ao contrário do SNAS e da angiotensina II, a prostaglandina, principalmente a prostaglandina E2</p><p>(PGE2), é responsável por causar uma vasodilatação das arteríolas. Nesse caso, não há aqui a</p><p>diferença entre arteríola aferente e eferente, pois, como há a dilatação das duas, existe um efeito</p><p>global de aumento da taxa de FG e do FSR.</p><p>Saiba Mais</p><p>Quando se tem uma hemorragia (diminuição do volume sanguíneo) há</p><p>uma perda grande de volume de líquido corporal que é detectado pelos</p><p>rins. Os rins, então, passam a secretar renina, culminando no aumento</p><p>dos níveis circulantes de angiotensina II. Esse aumento na</p><p>angiotensina II leva à redução da taxa de FG e consequente menor</p><p>secreção de urina, retendo, dessa forma, o pouco líquido que ainda</p><p>possui no organismo. Ou seja, a angiotensina II impede que a</p><p>hemorragia se agrave ainda mais.</p><p>Saiba Mais</p><p>Esse efeito de vasodilatação da prostaglandina é chamado de efeito</p><p>O óxido nítrico, outro vasodilatador, é liberado pelo endotélio vascular de todos os capilares do</p><p>corpo. Em situações de homeostase, essa substância é importante, pois leva à vasodilatação e,</p><p>consequentemente, ao funcionamento correto dos rins, excretando as quantidades corretas de</p><p>água e sódio. Consequentemente, se esse vasodilatador não pode ser produzido, secretado ou</p><p>tem sua ação bloqueada, a pressão vascular renal é aumentada, prejudicando a FG e a excreção</p><p>de sódio, levando ao aumento da pressão sanguínea. Isso pode acontecer, por exemplo, em</p><p>pacientes com aterosclerose (condição vascular patológica causada pelo depósito de gordura ou</p><p>outros elementos na parede do endotélio), o que causa problemas na produção de óxido nítrico,</p><p>aumentando a concentração de sódio na pressão arterial.</p><p>A dopamina é outro vasodilatador importante na regulação da FG e do FSR. Além de possuir</p><p>efeito sobre as arteríolas renais, a dopamina também age nas artérias do coração e cérebro e</p><p>possui efeito protetor, pois quando a perfusão sanguínea está muito diminuída, existe a tentativa</p><p>de realocar todo o sangue que está sobrando na circulação e direcionar a órgãos vitais, como,</p><p>rins, coração e cérebro.</p><p>Existe ainda outro vasodilatador, a bradicinina, que, assim como os vasodilatadores citados</p><p>acima, em situações de homeostase, atua amenizando os efeitos da vasoconstrição da</p><p>angiotensina II e dos nervos simpáticos.</p><p>Além desses mecanismos reguladores, o rim possui um próprio sistema de autorregulação.</p><p>Quando acontece uma diminuição da pressão de perfusão renal, por exemplo, o rim detecta essa</p><p>diminuição e reduz a resistência das artérias, justamente para compensar essa redução da</p><p>pressão e manter a FG e o FSR constantes, o mesmo vale para o raciocínio inverso, ou seja,</p><p>protetor, porque a liberação de prostaglandinas ocorre justamente</p><p>quando a taxa de FG está muito diminuída, o que pode levar a uma</p><p>insuficiência renal, e a liberação de prostaglandina ocorre na tentativa</p><p>de impedir uma autodestruição do rim.</p><p>quando há o aumento da pressão de perfusão renal, há o aumento da resistência, para que a FG e</p><p>o FSR permaneçam constantes. Ou seja, a autorregulação compreende mecanismos intrínsecos</p><p>aos rins, ou seja, independem de influências do sistema como um todo, e levam à manutenção</p><p>do FSR e da FG relativamente constantes, mantendo a excreção de substâncias indesejáveis,</p><p>água e solutos.</p><p>Reabsorção pelos Tubos Glomerulares</p><p>Após ser depositado na cápsula de Bowman, o filtrado glomerular entra nos túbulos renais.</p><p>Primeiro, no (1) túbulo proximal, seguindo para a (2) alça de Henle, (3) túbulo distal, (4) túbulo</p><p>coletor e, por fim, (5) ducto coletor. Durante esse percurso, determinadas substâncias são</p><p>reabsorvidas pelos túbulos e voltam para a circulação sanguínea, enquanto outras são</p><p>secretadas do sangue para dentro dos túbulos dos néfrons. A maioria das substâncias são</p><p>reabsorvidas, porém as substâncias que serão secretadas contribuem significantemente para a</p><p>concentração de íons de potássio e de hidrogênio na urina. Ou seja, a FG e a reabsorção são mais</p><p>significativas que as excreções, uma pequena alteração na secreção de substâncias pode causar</p><p>uma grande alteração na formação final da urina. Por exemplo, se a reabsorção diminuir em</p><p>10%, de 178,5 L por dia para 160,7 L por dia, há um aumento de 1,5 L de urina (chegando a um</p><p>total de 19,3 L diário), se a FG não for alterada. A alteração na quantidade de excreção de uma</p><p>substância pode indicar alguma patologia, como a diabetes, por exemplo.</p><p>Importante!</p><p>Em situações fisiológicas normais, a glicose é reabsorvida 100%. Se há</p><p>glicose na urina, isso pode ser um indicativo de que há maior</p><p>quantidade de glicose na corrente sanguínea, indicando talvez uma</p><p>diminuição na produção de insulina.</p><p>A Tabela 1 mostra a reabsorção e excreção normal de diferentes substâncias presentes nos</p><p>líquidos corporais.</p><p>Tabela 1 – Principais substâncias filtradas e correspondente</p><p>quantidade que é reabsorvida e excretada</p><p>Quantidade</p><p>Filtrada</p><p>Quantidade</p><p>Reabsorvida</p><p>Quantidade</p><p>Excretada</p><p>% da Ca</p><p>Filtra</p><p>Reabsor</p><p>Glicose</p><p>(g/dia)</p><p>180 180 0 100</p><p>Bicarbonato</p><p>(mEq/dia)</p><p>4.320 4.318 2 >99,</p><p>Sódio</p><p>(mEq/dia)</p><p>25.560 25.410 150 99,4</p><p>Cloreto</p><p>(mEq/dia)</p><p>19.440 19.260 180 99,</p><p>Potássio</p><p>(mEq/dia)</p><p>756 664 92 87,8</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Para que a reabsorção das substâncias ocorra, são necessários dois processos: (i) a substância</p><p>precisa ultrapassar a membrana do epitélio dos túbulos e se juntar ao líquido intersticial; e, (ii)</p><p>através das membranas peritubulares, retornar ao sangue (Fig. 7). Para ultrapassar a membrana</p><p>epitelial tubular, é necessário que ocorra o transporte que pode ser ativo, ou seja, com gasto</p><p>energético, ou passivo, sem gasto energético. O tipo de transporte será determinado de acordo</p><p>com o tipo de substância a ser reabsorvida. A água e os solutos, por exemplo, podem ser</p><p>transportados via transcelular (através das próprias membranas celulares) ou via osmose. Após</p><p>ultrapassar o epitélio tubular e se juntar ao líquido intersticial, a água e os solutos são</p><p>transportados através das paredes dos capilares peritubulares e daí para o sangue por</p><p>ultrafiltração, que é, assim como a FG, medida pela força hidrostática e coloidosmótica.</p><p>Quantidade</p><p>Filtrada</p><p>Quantidade</p><p>Reabsorvida</p><p>Quantidade</p><p>Excretada</p><p>% da Ca</p><p>Filtra</p><p>Reabsor</p><p>Ureia</p><p>(g/dia)</p><p>46,8 23,40 23,4 50</p><p>Creatina</p><p>(g/dia)</p><p>1,8 0 1,8 0</p><p>Figura 7 – Esquema prático do mecanismo de reabsorção</p><p>de substâncias que acontece nos túbulos renais</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Túbulo Proximal</p><p>O túbulo proximal é a primeira parte da aparelhagem tubular do néfron (Figura 8). Nessa parte</p><p>do túbulo, ocorre cerca de 65% da reabsorção de água e sódio e, em ligeira diminuição</p><p>percentual, de cloreto, presentes no filtrado glomerular. Isso acontece devido às características</p><p>celulares do epitélio do túbulo proximal. Essas células têm um elevado número de mitocôndrias</p><p>que irá fornecer a energia necessária para o transporte</p>
<p>ativo, além de terem uma maior</p><p>superfície de membrana para o transporte de substâncias como íons. Essa membrana</p><p>diferenciada também possui moléculas proteicas carregadoras que realizam o transporte de</p><p>frações de íons de sódio. Nessa parte tubular, ocorre não só a reabsorção, mas também a</p><p>secreção de substâncias formadas pelo metabolismo, que devem ser rapidamente eliminadas do</p><p>organismo como, por exemplo, sais biliares, oxalato, urato e catecolaminas. É nessa parte</p><p>também que ocorre a secreção de diferentes fármacos ou toxinas.</p><p>Figura 8 – Localização do túbulo proximal no néfron</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Alça de Henle</p><p>A alça de Henle, próxima parte que o filtrado glomerular passa, pode ser dividida em três</p><p>segmentos: segmento descente fino, segmento ascendente fino e segmento ascendente</p><p>espesso (Figura 9). Os dois primeiros segmentos, diferentemente do túbulo proximal, possuem</p><p>células com poucas mitocôndrias e pouquíssimo nível de atividade metabólica e membrana</p><p>epitelial simples. O segmento descendente fino tem como principal função a difusão simples de</p><p>água e solutos, sendo que, aproximadamente 20% da água filtrada é reabsorvida nesse</p><p>segmento da alça de Henle. De outra forma, o segmento ascendente fino e o segmento</p><p>ascendente espesso são impermeáveis à água, sendo importante para a concentração de urina.</p><p>No segmento ascendente espesso, há também a reabsorção de sódio, cloreto e potássio e, em</p><p>menor quantidade, de cálcio, bicarbonato e magnésio. Além disso, a reabsorção de sódio nessa</p><p>área da alça de Henle ocorre devido à grande quantidade de bombas sódio-potássio ATPase, que</p><p>mantém baixas concentrações de sódio no interior das células, favorecendo o transporte de</p><p>sódio para dentro das células do epitélio tubular.</p><p>Figura 9 – Localização da alça de Henle no néfron.  A) Parte</p><p>descendente fina; B) Parte ascendente grossa</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Túbulo Distal</p><p>A quantidade de líquido restante é então depositada na parte distal tubular (Figura 10). A</p><p>primeira parte tubular distal forma a mácula densa, um grupo de células que estão organizadas</p><p>de forma compactada e fazem parte do complexo justaglomerular. Essas células são</p><p>denominadas células granulares ou células justaglomerulares, e apresentam citoplasma rico em</p><p>grânulos que contêm renina. A renina, como já mencionado, converte o angiotensinogênio em</p><p>angiotensina I a qual será, posteriormente, convertida para a enzima peptídeo ativo</p><p>angiotensina II. A produção de renina é principalmente produzida por três mecanismos</p><p>distintos: (i) pelos barorreceptores (receptores de pressão) das células justaglomerulares</p><p>quando há queda na pressão arterial, (ii) pelas células da mácula densa quando for detectada</p><p>queda na concentração de íons e (iii) pelas células justaglomerulares quando há estímulo</p><p>adrenérgico pela noradrenalina. Como já descrito anteriormente, a angiotensina II é importante</p><p>para a regulação da FG e, consequentemente, para o balanço de sódio e água. A segunda porção</p><p>do túbulo distal é praticamente igual ao último segmento da alça de Henle, sendo impermeável à</p><p>água e à ureia, e comumente chamado de tubo diluidor, por também ser responsável pela</p><p>diluição do líquido tubular. Por sua vez, na região tubular distal inicial, há a absorção de cloreto</p><p>de sódio por meio do cotransportador de sódio-cloreto, que retira o cloreto de dentro do tubo e</p><p>passa para a célula. Para passar da célula para o interstício, o cloreto é transportado pela bomba</p><p>de sódio-potássio ATPase.</p><p>Figura 10 – A) Localização do túbulo distal inicial; B) do</p><p>túbulo distal final e túbulo coletor no néfron</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Túbulo Distal Final e Túbulo Coletor</p><p>A parte final do túbulo distal e a do túbulo coletor se assemelham quanto às características</p><p>celulares. Ambas possuem dois tipos celulares, as células principais e as células intercaladas. As</p><p>células principais reabsorvem sódio e água do lúmen e secretam íons potássio para o lúmen. Já</p><p>as células intercaladas reabsorvem íons bicarbonato e potássio e secretam íons hidrogênio para</p><p>o lúmen tubular. As células principais podem ser estimuladas pela aldosterona, hormônio</p><p>produzido pelas células da zona glomerulosa. A aldosterona irá estimular a produção de bombas</p><p>de sódio-potássio ATPase na superfície das células principais, levando à devolução de sódio para</p><p>o sangue. Esse mecanismo possibilita a devolução de praticamente 100% do sódio para o sangue</p><p>e é importantíssimo durante um processo hemorrágico, onde há grande quantidade de perda</p><p>volumétrica de sangue. O principal papel da aldosterona é tentar manter a pressão arterial por</p><p>meio do transporte de sódio dos túbulos para o sangue. As células principais podem ser</p><p>estimuladas pela aldosterona, hormônio produzido pelas células da zona glomerulosa. A</p><p>aldosterona irá estimular a produção de bombas de sódio-potássio ATPase na superfície das</p><p>células principais, levando à devolução de sódio para o sangue. Esse mecanismo possibilita a</p><p>devolução de praticamente 100% do sódio para o sangue e é importantíssimo durante um</p><p>processo hemorrágico, onde há grande quantidade de perda volumétrica de sangue. O principal</p><p>papel da aldosterona é tentar manter a pressão arterial por meio do transporte de sódio dos</p><p>túbulos para o sangue.</p><p>Assim como o túbulo coletor, o túbulo distal final é também importante para a reabsorção de</p><p>água.</p><p>Saiba Mais</p><p>Já reparou que, quando a ingestão de álcool ocorre em grande</p><p>quantidade, a vontade de ir ao banheiro aumenta? Isso acontece</p><p>O álcool inibe a produção de vasopressina (também chamado de hormônio diurético ou ADH),</p><p>hormônio que atua na permeabilidade do túbulo distal final. Na ausência de vasopressina, esses</p><p>túbulos se tornam impermeáveis à água e toda a água é excretada em forma de urina em vez de</p><p>ser reabsorvida, como acontece normalmente. É por isso também que, no dia seguinte, um dos</p><p>principais sintomas da ressaca é a sede. Por prejudicar a reabsorção de água, o álcool também</p><p>pode causar a desidratação.</p><p>Ducto Coletor Medular</p><p>O ducto coletor medular é responsável pelo processamento da urina, tendo pouca importância</p><p>para a reabsorção de água e íons (Figura 11). A permeabilidade dessa parte tubular pode, assim</p><p>como no túbulo distal, ser controlada pela vasopressina. Se a vasopressina estiver elevada, a</p><p>água será absorvida e a urina será mais concentrada.</p><p>porque a cada 1,3 mL de álcool ingerido, há um aumento na urina de 10</p><p>mL.</p><p>Figura 11 – Localização do ducto coletor no néfron</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Assim como a FG, a reabsorção tubular pode ser controlada de acordo com a necessidade e</p><p>condições fisiológicas do organismo. Como já posto acima, a reabsorção pode ser regulada pelo</p><p>hormônio aldosterona, porém, esse não é único hormônio que tem essa capacidade. A</p><p>angiotensina II, o hormônio antidiurético, o hormônio da paratireoide e o peptídeo natriurético</p><p>atrial, também funcionam como importantes reguladores da reabsorção, cada um atua em uma</p><p>área tubular diferente e exerce uma função diferente. A tabela abaixo sumariza essas diferenças.</p><p>Tabela 2 – Regulação da reabsorção tubular por diferentes hormônios</p><p>Hormônio Local de Ação Efeitos</p><p>Aldosterona</p><p>Túbulo e ducto</p><p>coletores</p><p>↑ reabsorção de</p><p>NaCl e H2O</p><p>↓ secreção de K+</p><p>Angiotensina II</p><p>Túbulo próxima,</p><p>porção ascendente</p><p>espessa da alça de</p><p>Henle/Túbulo</p><p>distal, túbulo</p><p>coletor</p><p>↑ reabsorção de</p><p>NaCl e H2O</p><p>↑ secreção de H+</p><p>Hormônio</p><p>antidiurético</p><p>Túbulo distal/</p><p>túbulo e ducto</p><p>coletores</p><p>↑ reabsorção de H2O</p><p>Hormônio Local de Ação Efeitos</p><p>Hormônio da</p><p>paratireoide</p><p>Túbulo proximal,</p><p>porção ascendente</p><p>expressa da alça de</p><p>Henle/túbulo distal</p><p>↓ reabsorção de</p><p>PO4</p><p>≡</p><p>, ↑ reabsorção</p><p>de CA++</p><p>Peptídeo</p><p>natriurético atrial</p><p>Túbulo</p><p>distal/túbulo e</p><p>ducto coletores</p><p>↓ reabsorção de</p><p>NaCl</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Vídeo</p><p>Vamos ilustrar um pouco do que foi falado até aqui!</p><p>CN9 U2 7 E Formação da urina</p><p>Osmolaridade e a Sede</p><p>Osmolaridade é</p>
<p>definida pela quantidade de partículas em um determinado solvente. Os íons de</p><p>sódio correspondem a 94% dos osmóis de líquidos extracelulares e por isso a sua osmolaridade</p><p>é importante para o controle da excreção de sódio, ou seja, a quantidade de íons presente nos</p><p>líquidos extracelulares (osmolaridade sódica) pode aumentar ou diminuir a reabsorção e</p><p>excreção desses íons. Os principais reguladores desse mecanismo é o sistema de osmoreceptor-</p><p>ADH e o mecanismo de sede.</p><p>O déficit na quantidade de água no organismo altera diretamente a osmolaridade sódica. Como</p><p>há menor quantidade de água, os íons estão mais concentrados nos líquidos extracelulares. Esse</p><p>aumento na osmolaridade é sentido por neurônios específicos chamados células</p><p>osmoreceptoras, que estão localizados no hipotálamo anterior, que irão então murchar. Esse</p><p>murcharmento vai estimular as células a enviar sinais para outros neurônios até o sinal chegar à</p><p>hipófise. A hipófise irá então estimular a secreção de vasopressina que, através da corrente</p><p>sanguínea, chegará ao tecido renal e exercerá seu papel no aumento da permeabilidade à água no</p><p>epitélio da porção final dos túbulos renais e dos ductos coletores (Figura 12). Com o aumento da</p><p>permeabilidade, a água será reabsorvida em maior quantidade, aumentando a concentração da</p><p>água nos líquidos extracelulares e corrigindo a osmolaridade.</p><p>Figura 12 – Interação do sistema nervoso no controle da</p><p>osmolaridade sódica através da vasopressina (ADH)</p><p>Fonte: Adaptada de GUYTON; HALL, 2011</p><p>Encontra-se também no hipotálamo o centro da sede. Acredita-se que neurônios dessa área</p><p>atuam como osmoreceptores, ativando o mecanismo da sede, assim como os osmoreceptores</p><p>estimulam a produção de vasopressina. A osmolaridade elevada nos líquidos extracelulares leva</p><p>à desidratação dos neurônios dessa área, causando o desejo de sede. Esse centro também pode</p><p>ser ativado quando há diminuição na pressão arterial e na quantidade de líquido extracelular, o</p><p>que acontece na hemorragia, por exemplo. A sensação de sede também pode ser causada pelo</p><p>ressecamento da mucosa da boca e do esôfago. Se, por um lado, a hiperosmolaridade (aumento</p><p>da osmolaridade) desregula a homeostase dos líquidos extracelulares, a hiposmolaridade</p><p>(redução da osmolaridade) também desregula essa homeostase. Se a sensação de sede não fosse</p><p>rapidamente controlada, a ingestão de água seria muito maior do que se é devidamente</p><p>necessário, isso poderia levar a uma hiperdiluição dos íons presentes nos líquidos</p><p>extracelulares.</p><p>Os dois principais sistemas de regulação osmótica trabalham em conjunto para manter com</p><p>precisão a osmolaridade dos líquidos extracelulares, evitando, assim, quadros patológicos</p><p>agudos como a desidratação. Esses mecanismos controlam não só a hiperosmolaridade causada</p><p>pela diminuição de água no organismo, como também controlam a hiperosmolariade causada</p><p>pela grande ingestão de sódio por meio da dieta. Se esses dois mecanismos estiverem</p><p>funcionando normalmente, um aumento de até 6x na ingestão de sódio causaria pouca ou</p><p>nenhuma alteração na osmolaridade sódica. Se um dos mecanismos falhar, o outro consegue</p><p>manter a regulação da osmolaridade, desde que a ingestão de água seja mantida em níveis</p><p>normais. Entretanto, se ambos falharem, a regulação da osmolaridade sódica será terrivelmente</p><p>comprometida.</p><p>Regulação Renal do Equilíbrio Ácido-Base</p><p>Outro importante íon presente no organismo é o hidrogênio (H+). Praticamente todos os</p><p>sistemas de enzima dependem da homeostase de H+ para funcionar adequadamente. A</p><p>homeostasia desse íon não depende apenas do balanço entre a ingestão/produção de H+ e a sua</p><p>secreção, mas também da manutenção do equilíbrio ácido-base dos líquidos corporais, e o</p><p>sistema renal é responsável também por esse equilíbrio.</p><p>O íon hidrogênio é próton único livre, liberado do átomo de hidrogênio. Moléculas que contêm</p><p>átomos de hidrogênio podem liberar íons hidrogênio que são conhecidos como ácidos, a</p><p>exemplo temos o ácido clorídrico (HCl), importante para a correta digestão de alimentos e que</p><p>se ioniza na água formando íons H+ e íons cloreto (Cl-); outro exemplo é o ácido carbônico</p><p>(H2CO3) que se ioniza na água formando íons H+ e íons bicarbonato (HCO3</p><p>-).</p><p>Por outro lado, as bases são íons ou moléculas capazes de receber hidrogênio liberado pelas</p><p>substâncias ácidas. A exemplo temos o HCO3</p><p>-, que é base porque pode se combinar com o H+</p><p>para formar H2CO3. As proteínas também podem ser classificadas como substâncias básicas,</p><p>porque seus aminoácidos com cargas negativas prontamente recebem os íons de H+.</p><p>Os ácidos podem ser classificados como fortes ou fracos, dependendo da sua capacidade de</p><p>dissociação e liberação de íons. Do mesmo modo, as bases também podem ser classificadas em</p><p>fortes ou fracas, dependendo da sua capacidade de reagir e integrar o H+ liberado pelo ácido,</p><p>removendo-o prontamente de uma solução.</p><p>Para medir a concentração de H+ em uma determinada substância, utiliza-se o pH, essa medida</p><p>é inversamente proporcional à quantidade de íons e H+ presentes na substância, ou seja, quanto</p><p>mais H+, menor será o pH. O pH pode ser alcaloide ou básico, e ácido. O termo alcalose</p><p>compreende a remoção excessiva de H+ dos líquidos corporais, enquanto o termo acidose se</p><p>refere à adição excessiva de H+ aos líquidos corporais. O pH normal do sangue arterial é de 7,4,</p><p>dessa forma, considera-se uma acidose quando o pH cai abaixo desse valor, e alcalose quando o</p><p>pH está acima de 7,4. Por sua vez, o sangue venoso e dos líquidos intersticiais é de cerca de 7,35.</p><p>Para regular o pH dos líquidos corpóreos, o organismo possui três diferentes mecanismos: (i)</p><p>sistema tampão, em que os líquidos corporais se combinam, imediatamente, com ácido ou base</p><p>para evitar alterações excessivas da concentração de H+, (ii) centro respiratório, ou seja,</p><p>respiração, que regula a remoção de CO2 e, portanto, elimina H2CO3 do líquido extracelular e, (iii)</p><p>filtração renal, que atua excretando urina ácida ou alcalina, reajustando, assim, a quantidade de</p><p>H+ presente nos líquidos extracelulares. Os dois primeiros mecanismos agem rapidamente para</p><p>evitar alterações muito bruscas na quantidade de H+, enquanto o último mecanismo é mais</p><p>demorado, mas, o melhor regulador do sistema ácido-base.</p><p>Os rins regulam o pH dos líquidos corporais por meio da filtração de enormes quantidades de</p><p>HCO3</p><p>- (bicarbonato). Essas moléculas são continuamente filtradas para os túbulos e quando</p><p>excretadas pela urina, retiram dos líquidos corpóreos as substâncias básicas. Além disso, as</p><p>células epiteliais tubulares secretam H+, removendo, assim, ácidos do sangue. Para a</p><p>manutenção do primeiro mecanismo de regulação de pH, o tamponamento ácido-base, é</p><p>necessário que os rins reabsorvam a maior quantidade possível de bicarbonato (substância</p><p>básica que se liga a substâncias ácidas). Esse mecanismo é prejudicado quando ocorre redução</p><p>de concentração de H+ no líquido extracelular (alcalose). A alcalose impede que o rim reabsorva</p><p>bicarbonato, ou seja, mais H+ estarão liberados no líquido extracelular, aumentando, assim, a</p><p>concentração de H+. Por outro lado, quando os líquidos extracelulares estão ácidos, os rins não</p><p>excretam HCO3</p><p>-, e sim os reabsorvem. Os rins também podem produzir uma nova molécula de</p><p>bicarbonato que será, então, devolvida para os líquidos corporais.</p><p>Importante!</p><p>Em resumo, o rim regulariza a concentração de H+ por meio de três</p><p>mecanismos diferentes:</p><p>Secreção de H+ da célula para dentro do tubo e posterior</p><p>excreção pela urina;</p><p>Reabsorção de Bicarbonato;</p><p>A secreção de H+ e reabsorção de bicarbonato ocorrem praticamente em toda a extensão do</p><p>túbulo renal, exceto pelas porções fina descendente e fina ascendente da alça de Henle. Para</p><p>cada HCO3</p><p>- reabsorvido um H+ precisa ser secretado das células para o tubo. Cerca de 85% da</p><p>reabsorção de HCO3</p><p>- e de H+ acontece na porção tubular proximal.</p><p>Sistema Renal e Exercício Físico</p><p>Durante a prática de exercício físico, o metabolismo pode aumentar</p>
<p>de 5 a 20 vezes, e a energia</p><p>gerada por esse metabolismo é também convertida em calor. Esse calor precisa ser dissipado de</p><p>alguma forma, a fim de evitar a hipertermia (aumento excessivo de temperatura). A principal</p><p>forma de eliminar o calor é por meio da sudorese, que requer água para acontecer. Com o</p><p>aumento da sudorese e, consequentemente, na excreção de água, há alteração na homeostase</p><p>dos líquidos corporais.</p><p>Síntese de novo bicarbonato.</p><p>Saiba Mais</p><p>Estima-se que, a cada hora de exercício físico, a perda de água possa</p><p>chegar a 2 litros, podendo causar hipohidratação e hiperosmolaridade.</p><p>Por isso é importante que o atleta mantenha sempre a ingestão de água</p><p>durante as atividades físicas.</p><p>A hiponatremia (baixa quantidade de sódio nos líquidos corporais) pode ser causada pela</p><p>ingestão de grande quantidade de água e é o distúrbio eletrolítico mais comum em atletas que</p><p>participam de exercícios físicos de longa duração como, por exemplo, maratonas. Durante a</p><p>maratona, o atleta perde grande quantidade de sódio por meio da sudorese e também por meio</p><p>da diluição do sódio pela ingestão de água. A diminuição de sódio no líquido corpóreo pode</p><p>acarretar a entrada de maior quantidade de água nas células, podendo causar disfunções</p><p>fisiológicas e causar sintomas como tontura e náuseas. Para evitar que isso ocorra, é necessário</p><p>que o atleta se hidrate durante a prática do exercício, isto é, mantenha a quantidade de água</p><p>normal no organismo e se reidrate após a prática, por meio da alimentação e ingestão de bebidas</p><p>isotônicas (que contenham não só água, mas também íons).</p><p>Para manter a homeostase do organismo durante o exercício físico, o sistema renal dispõe de</p><p>diferentes mecanismos. Já foi descrito na literatura que, durante o exercício físico, as</p><p>concentrações de vasopressina aumentam, aumentando, assim, a reabsorção da água. O</p><p>exercício físico também pode alterar a angiotensina II, aumentando a conversão da</p><p>angiotensina I em II, importante vasodilatador que atua na regulação da FG.</p><p>Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:</p><p>Vídeos</p><p>O Incrível Mundo dos Rins</p><p>3 / 4</p><p>˨ Material Complementar</p><p>O INCRÍVEL MUNDO DOS RINS!</p><p>O Rim e o Néfron – Biologia Humana</p><p>Leitura</p><p>Efeitos da Hiponatremia</p><p>Clique no botão para conferir o conteúdo.</p><p>ACESSE</p><p>Chegada de Gabriela Andersen-Schiess Jogos Olímpicos de</p><p>1984</p><p>Clique no botão para conferir o conteúdo.</p><p>O rim e o néfron | Biologia Humana | Khan Academy</p><p>ACESSE</p><p>GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011.</p><p>PITHON-CURI, T. C. Fisiologia do exercício. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.</p><p>4 / 4</p><p>˨ Referências</p>