Regulação da Osmolaridade e Concentração de Sódio na Urina

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Aula Fisiologia – Concentração e Diluição da Urina; Regulação da Osmolaridade e da concentração de Sódio do Líquido Extracelular
Hoje vamos ver o que é osmolaridade e como ela é regulada. Todas as nossas cels estão embebidas em um meio extracelular, o qual possui uma osmolaridade, que é uma concentração de solutos. Para que estejamos em equilíbrio, essa osmolaridade é em torno de 300 mOsm/l e para que essa osmolaridade seja constante, a gente tem que usar mecanismos de controle.
Vamos imaginar o seguinte: eu tenho uma membrana semipermeável, que é a nossa célula, então, se eu coloco em volta da cel uma solução hipotônica, a minha célula irá ficar túrgida, inchada, ela vai puxar água, o que eu posso chamar de edema, ou seja, se eu tenho uma osmolaridade baixa, eu posso gerar um edema celular. Agora, se eu coloco a minha cel em um meio hipertônico, ela irá murchar, irá liberar água até entrar em equilíbrio. Isso mostra então que o equilíbrio da osmolaridade serve para manter a nossa célula com um tamanho normal. E no papel do controle da osmolaridade urinária a gente tem o hormônio antidiurético, ou ADH, também conhecido como vasopressivo, e ele permite que eu absorva água, caso necessário. Qndo alguém está bebendo pouca água, a urina fica concentrada e caso ela esteja bebendo bastante, a urina fica diluída, e quem tem papel fundamental nesse controle é o ADH. 
O rim tem papel fundamental no controle da osmolaridade, então vamos recapitular a formação da urina: o que o túbulo contorcido proximal faz com a urina? Reabsorve Na e H2O e não altera a osmolaridade. O ramo descendente da alça de henle reabsorve H2O, e o ramo ascendente reabsorve Na, K, Cl. Porção terminal Na e Cl e ducto coletor água, principalmente mediada pelo ADH. Então vamos pensar o seguinte: um pac que tem uma osmolaridade final de 65 mOsm/l tem sua urina concentrada ou diluída? Diluída, o que significa que ele bebeu bastante água e que ele tem pouco hormônio anti-diurético, uma vez que esse hormônio faz a urina ficar concentrada. 
 
Outro exemplo, agora analisando o gráfico acima: se um pac ingere 1 l de água, como o organismo reage? A osmolaridade sérica não irá se alterar significativamente porque todos os mecanismos regulatórios servem para manter a osmolaridade sérica constante. A osmolaridade urinária esta alta, então a urina estava concentrada, então após ele ter ingerido água, o que aconteceu com a osmolaridade da urina? Ela diminuiu, ou seja, ficou diluída. Depois de um tempo ela voltou a ficar concentrada, pois o pac parou de ingerir água. O fluxo urinário desse pac aumentou, eliminou o excesso de água e depois voltou ao normal. Devemos lembrar que a osmolaridade sérica normal é 300 mOsm/l enquanto que a osmolaridade urinária pode variar de 60 até 1200, dependendo da qtdade de líquido ingerido, ou seja, a osmolaridade da urina serve para manter a osmolaridade plasmática/sérica constante. Além disso, a qtdade de substs tóxicas eliminadas permaneceu cte, independente do vol urinário, ou seja, a qtdade de resíduos tóxicos que o nosso organismo elimina, é sempre cte independente da qtdade de liq que eu ingerir. Vocês sabem qual é a vantagem de manter a urina sempre bem diluída? Diminuem-se as chances de formação de cálculos renais.
Então, como isso tudo ocorre? Vocês já viram que quem filtra o sangue é o glomérulo, ai depois a gente tem a formação tubular da urina, ou seja, no túbulo contorcido proximal eu tenho a propriedade de reabsorver tanto Na quanto H2O e a osmolaridade do filtrado glomerular tem 300 mOsm/l e essa permanece cte depois de passar por essa parte do túbulo, visto que eu absorvo a mesma qtdade de água e de soluto, isto é, a qtdade de Na que eu absorver será igual à qtdade de água absorvida. Ai nós vamos para a alça de henle, onde primeiro eu tenho a porção descendente, a qual encontra-se na região medular do rim (vocês sabem que o rim é dividido em região cortical e medular) e possui uma osmolaridade mais alta do que a porção que encontra-se na região cortical. A parte descendente da alça de henle permite que a H20 saia e vá para a medula, ai o que acontece com o que permanece dentro da alça? A osmolaridade aumenta: o que era 300 vai para 600, o que ocorre porque eu absorvi apenas água. Agora vamos para a parte ascendente espessa da alça de henle. Nela eu só reabsorvo sal, logo, se eu retiro todo o sal da minha água, o que acontece com a osmolaridade do meu filtrado? Ela diminui. Agora vamos para o túbulo distal, onde eu reabsorvo mais Na então a osmolaridade ainda pode cair um pouco mais. Por último, eu cheguei no túbulo coletor, o qual reabsorve Na, mas principalmente ele vai reabsorver água se houver muito ADH. Então observem: se eu reabsorvi apenas Na, a osmolaridade urinária diminui, ou seja, a urina fica diluída. Agora, se eu tivesse um pac desidratado que não bebe muita água, eu teria presente no organismo em grandes qtdades muito hormônio ADH, o qual serviria para permitir a reabsorção de água, e assim, a urina sairia mais concentrada. Resumindo: o que faz com que minha urina seja mais diluída ou mais concentrada? A presença do ADH em grandes qtdades ou não. 
Lembram quando a gente fez um paralelo com os diuréticos? Onde atuavam os diuréticos de alça? Na parte ascendente espessa da alça de henle, que é um lugar que se inibir eu vou urinar bem, logo é um dos diuréticos mais potentes que eu tenho. O local em que eu mais reabsorvo Na é no túbulo proximal, só que não há diurético que age aqui, com exceção do único diurético que atua nessa região é o que inibe a anidrase carbônica, logo inibe a troca do Na com o H. 
Vamos ver então quais são os mecanismos mais importantes para a reabsorção de água. Sabe-se que a capacidade do homem de concentrar a urina é de até 4-5x a osmolaridade do plasma, o que é importante em situações com falta de água, ou seja, ela pode variar de 1200 até 1500 mOsm/l. É importante para isso dois fatores: o ADH e a hiperosmolaridade do interstício, uma vez que todo o processo de reabsorção só ocorre porque há uma diferença de osmolaridade entre o túbulo e o interstício.
Então vamos lá: mecanismos de excreção de excesso de soluto. A primeira coisa é a hiperosmolaridade intersticial medular. Qual é o local do rim mais hipertônico? A medula, a qual tem a função de manter uma hiperosmolaridade a fim de reabsorver líquido. O primeiro passo para eu ter uma urina concentrada é o aumento da osmolaridade do líquido intersticial, principalmente na medula. Lembrando que a osmolaridade sérica é constante, mas a do rim não, porque ele está fora do sangue. E quais são as causas do aumento da osmolaridade do líq intersticial? Transporte de Na, Cl, K, do ramo grosso da alça de henle, através de um multiplicador contra a corrente. E como é isso? Eu sempre vou deixando meu interstício mais concentrado em Na, Cl e K, o que faz ficar mais hipertônico e com isso com uma osmolaridade maior. Além disso, há o transporte de Na e Cl do túbulo distal; o aumento da absorção de uréia no ducto coletor medular e o aumento da permeabilidade do Ducto coletor cortical a água dependente de ADH. Isto quer dizer que se eu reabsorver mais Na, Cl e K e colocar isso na medula, ela vai ficar mais hipertônica. Se eu reabsorver Na e Cl no túbulo distal e colocar na medula, ela também vai ficar mais hipertônica. Da mesma forma que se eu reabsorver mais ureia no ducto coletor e colocar na medula ela também vai ficar mais hipertônica. Mais a principal região em que eu reabsorvo água é na área cortical, porque se eu reabsorvesse toda a água mediada por ADH na medula, ela ficaria diluída. 
Agora o que evita a medula ficar hipotônica? Quando eu reabsorvo água, ao invés de reabsorver para a medula eu reabsorvo para o córtex, para que assim a osmolaridade da medula não diminua (não é que não reabsorva na medula, mas a principal região de reabsorção de água via ADH, é a parte cortical do ducto coletor).
Como funciona o mecanismo contra corrente? Ele nada mais é do que um mecanismo que vai manteruma tonicidade da medula maior, bem mais concentrada, podendo minha medula chegar até 1500 mOsm/l, para assim poder absorver água. A água da alça de henle vai para a medula. Na parte espessa da alça de henle reabsorve-se Na e H20 e se isso acontece a minha medula fica mais concentrada que o túbulo. Se aumentou a osmolaridade, a urina quando passar vai entrar em equilíbrio com um valor maior. Isso acontece de forma repetida até que a tonicidade medular chegue a 1200, o que deixa a medula cada vez mais concentrada. Então, esse mecanismo representa a capacidade da alça de henle de reabsorver mais Na, Cl e K e deixar a medula bem mais concentrada que o restante do rim. Passa o filtrado, ele reabsorve e a osmolaridade aumenta e assim vai se multiplicando. Eu retiro esses íons do filtrado e jogo para o interstício. O objetivo disso é permitir que o interstício esteja mais concentrado para a reabsorção de H2O e caso haja uma eventualidade permitir também a reabsorção de água no tubo coletor, mesmo que em menor proporção, ou seja, é a reabsorção de líquido. 
Mecanismo pelo qual o ADH aumenta a reabsorção de água: ele atua na memb basal, ativa a adenil ciclase, forma AMP cíclico, permite a difusão da memb luminal, formação de estruturas permeáveis a água. 
Hiperosmolaridade do líquido intersticial medular 
• Qual o local do rim mais hipertônico? A medula renal! Então, em um rim normal, existe um córtex e uma medula funcionantes, a grande função da medula é manter uma hiperosmolaridade para reabsorver líquido. O primeiro passo para excreção de uma urina concentrada é o aumento da osmolaridade do líquido intersticial, principalmente na medula. 
Quais são as causas desse aumento de osmolaridade do líquido intersticial? 1. Transporte cloro (Cl), sódio (Na), potássio (K) no ramo grosso da alça de Henle, através de um multiplicador contracorrente. Ou seja, eu sempre vou deixando o interstício mais concentrado de sódio, cloro e potássio, com isso, vai ficar mais hipertônico, com a osmolaridade maior. Além disso, 2. O transporte sódio e cloro do túbulo distal, 3. Absorção de ureia no túbulo coletor e o 4. Aumento da permeabilidade do túbulo coletor cortical a água, dependente de ADH. Se reabsorver mais Na, Cl, K, e colocar isso na medula a medula ficará mais hipertônica, se reabsorver mais Na e Cl no túbulo distal a medula também ficará mais hipertônica, o mesmo acontece se reabsorver ureia. Mas o principal local na qual reabsorvermos água é na parte cortical, porque se eu reabsorvesse toda água mediada pelo ADH na medula ela iria diluir, já que a reabsorção de água vai diminuir a osmolaridade. Dessa forma, o principal local que o ADH faz a reabsorção de água é na parte cortical. 
Quando retiramos o sódio, cloro e ureia e colocamos na medula deixamos ela mais hipertônica, se jogássemos água na medula renal essa osmolaridade iria diminuir, por isso, a maioria da água é reabsorvida na região cortical.
OBS: não é que não exista a reabsorção de água pela medula, a quantidade de água reabsorvida pela medula é inferior a água reabsorvida pela parte cortical via ADH. 
Mecanismo multiplicador contracorrente: esse mecanismo nada mais é que um mecanismo que vai manter uma tonicidade da medula maior, bem mais concentrada. Até quantos milimoles a medula pode chegar? Até 1200 mOsm/L, vai variar de 1200 a 1500 (ele disse 1200, mas depois disso até 1500). O mecanismo contracorrente serve para concentrar a medula, de modo que a medula renal fique com uma tonicidade maior, para poder reabsorver água. LEMBRAR: a medula renal tem um aumento de tonicidade. 
Tem a alça de Henle, na sua parte espessa reabsorve Na e água, se eu reabsorvo Na e água a medula fica mais concentrada que o túbulo. A partir que reabsorver o Na e H2O a medula fica mais concentrada e consequentemente da próxima vez que a urina passar pela parte espessa da alça de Henle ela vai entrar em equilíbrio com um valor numérico maior, esse é o mecanismo multiplicador contracorrente.
Quando filtramos pela primeira vez é tudo igual, se continua passando sódio, vai aumentando. A cada passagem de urina conseguimos aumentar a osmolaridade 100 mOsm/L por litro até chegar no limite em torno de 1200.
Qual o local mais concentrado do rim? Interstício medular, isso tem como objetivo permitir uma maior reabsorção de água. 
OBS: Pergunta ↠ mas a água não vai para o córtex? A água do ADH principalmente vai para o córtex, mas a água na alça de Henle é reabsorvida para a medula. A maior parte da água reabsorvida com o auxilio da ADH vai para a região cortical.
Mecanismo pelo qual o ADH aumenta a reabsorção de água: ele vai agir sobre a membrana basal, ativar a adenilciclase, formar o AMP cíclico e permitir a difusão para a membrana luminal e formação de estruturas vesiculares altamente permeáveis a água. Dessa forma, o ADH permite a absorção de água via AMP cíclico, para conseguir reabsorver essa água é necessário o mecanismo multiplicador contracorrente que deixou a tonicidade maior. O sódio passa do interstício para os vasos retos, aumentam a osmolaridade do sangue até as papilas, difunde NaCl para o interstício e multiplica no líquido intersticial.
Recirculação da ureia: normalmente toda ureia é filtrada, no túbulo contorcido proximal 50% dessa ureia é reabsorvida, aí depois 50% permanece na alça de Henle, permanece no túbulo contorcido distal e ele será reabsorvido no túbulo coletor. Por que essa ureia é reabsorvida no túbulo coletor? Para manter a hiperosmolaridade da porção medular. Essa ureia reabsorvida no túbulo coletor tem como função aumentar a osmolaridade da medula renal. Por fim, 20% da ureia filtrada é eliminada. A ureia é uma das principais substâncias tóxicas eliminada pelos rins, mas em pessoas normais apenas 20% do filtrado da ureia é eliminado. 
OBS: Paciente com UREMIA. Ocorre em pacientes na qual não possuem rins em perfeito funcionamento. Essa uremia nada mais é que a retenção de ureia no sangue.
VASA RECTA
São os vasos renais que entram na medula com o objetivo de reabsorver água e solutos. 
O vaso entra na cortical (osmolaridade da cortical 300 – osmolaridade da medular 1200), a medida em que ela penetra na medular ela vai reabsorvendo soluto, tornando a osmolaridade dentro da vasa recta mais alta, à medida que ela vai saindo da medular de novo o soluto vai sendo eliminado, mas no final da vasa recta a osmolaridade sérica é maior do que entrou (entrou 300 saiu 350). Isso acontece por causa das outras forças de equilíbrio vasculares, são elas: pressão coloide-osmótica e pressão hidrostática. 
CONCENTRAÇÃO DA URINA - RESUMO
SLIDE 17 – IMAGEM
Resumindo: quando a urina foi formada pela filtração glomerular a osmolaridade era de 300 mOsm/L, no túbulo contorcido proximal a osmolaridade é a mesma, na alça de Henle a osmolaridade aumenta já que tem a reabsorção de água (na parte descente), na parte ascendente reabsorve sal com queda da osmolaridade urinária. No túbulo distal a osmolaridade diminui pois há reabsorção de sal, no túbulo coletor tem duas opções: pouco ADH (pouca reabsorção de água, eliminação de urina diluída, menor osmolaridade) ou muito ADH (muita reabsorção de água, eliminação de urina concentrada, maior osmolaridade).
Se tivermos um indivíduo desidratado ele possuirá uma urina concentrada, com uma osmolaridade urinária elevada e com altos índices de ADH.
Se tivermos um indivíduo hidratado ele possuirá uma urina diluída, com uma osmolaridade urinária baixa e com baixos índices de ADH.
OBS: um paciente desidratado possui uma queda de pressão arterial, o mecanismo renal para deter essa queda (de longo prazo) é o sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA). O paciente desidratado tem o ADH elevado, com a osmolaridade urinária alta e o SRAA também alta, a osmolaridade sérica também irá se apresentar aumentada. 
OSMOLARIDADE PLASMÁTICA
O que define a osmolaridade plasmática? Mais de 90% da osmolaridade plasmática quem define é o sódio (Na), além do sódio a ureia e a glicose também participam desse controle. Repare no seguinte,olhe como é a conta da osmolaridade: 2(Na + K) + Glicemia/18 + ureia/2,8. Olhando pela formula percebe-se que o sódio é o que mais interfere no resultado, já que é multiplicado por dois, enquanto a glicose e a ureia são dividas. Por tanto, o principal determinante da osmolaridade é o sódio. É importante manter a osmolaridade constante, pois a osmolaridade baixa pode causar um "inchaço"/edema celular, podendo causar por sua vez um edema cerebral por exemplo. Dessa forma, o organismo necessita de um centro osmorreceptor que controle essa osmolaridade de forma mais precisa. Então, repare que a osmolaridade sérica não varia muito, mas a urinária varia pois ela serve para controlar a osmolaridade sérica. 
Quais são os mecanismos de controle da osmolaridade?
Sistema de osmorreceptores = em uma pessoa desidratada o sangue fica mais concentrado, a osmolaridade sérica fica mais alta. A osmolaridade alta excita receptores chamados de osmorreceptores, localizados no hipotálamo anterior. Ativando esses receptores, estimula a neurohipófise para liberar ADH, o ADH por sua vez, aumenta a permeabilidade a água, passa água mais fácil, e aí conserva água. Caso a osmolaridade sérica esteja baixa, os receptores são inibidos, inibe o ADH e diminui a reabsorção de água.
↑ OSMOLARIDADE ↠ EXCITAÇÃO DE OSMORRECEPTORES ↠ ESTIMULO DA NEUROHIPÓFISE/LIBERAÇÃO DE ADH ↠ ↑PERMEABILIDADE DA ÁGUA NOS TÚBULOS COLETORES ↠ ↑CONSERVAÇÃO DA ÁGUA 
OBS: Quem produz o ADH são o núcleo supraóptico do hipotálamo e o núcleo paravertebral, a maior parte é produzida pelo núcleo supraóptico. Eles são localizados na borda anterolateral do 3º ventrículo.
	Existem dois distúrbios possíveis na síntese do ADH:
DIABETES INSIPIDUS (DI): é uma condição na qual o indivíduo ou não produz o ADH (DI causada por distúrbios no hipotálamo ou na hipófise), ou esse ADH não exerce sua função no organismo (DI NEFROGÊNICA, é quando o ADH se liga ao rim, mas não há reabsorção adequada de água). Supondo que o indivíduo não produz o ADH (urina muito), a urina vai ficar muito diluída (osmolaridade urinária baixa), o sangue vai ficar concentrado (osmolaridade sérica alta), concentração de Na elevado no sangue, SRAA ativado (perde muito líquido, desidrata e a pressão cai). Alguns medicamentos podem induzir a DI NEFROGÊNICA, um dos elementos que causam essa alteração é o lítio (remédio para tratar o transtorno bipolar), para isso deve-se suspender a ingestão desse medicamento.
SÍNDROME DA SECREÇÃO INAPROPRIADA DE ADH (SSIADH): pacientes com excesso de ADH, o sangue fica muito mais diluído porque retém muito mais água. A urina vai ficar muito concentrada (osmolaridade urinária alta), o sangue vai ficar diluído (osmolaridade sérica baixa), concentração de Na baixo no sangue, SRAA pouco ativo.
Estimulação reflexa cardiovascular da liberação de ADH: o ADH é regulado principalmente pela osmolaridade sérica, mas também pode controlado pela pressão. Se tem uma queda de PA, os barorreceptores sentem e aí o ADH vai ser liberado para aumentar a reabsorção de água e aumentar a PA (é um mecanismo menor, mas também existe. O átrio também tem receptor de pressão, se o volume está muito grande, ele produz a PNA, e inibe o ADH. Se a pressão no átrio está pequena, ele manda um sinal para reter o ADH – reflexobarorreceptor arterial e reflexo cardiopulmonar.
Mecanismo da sede: o centro da sede está localizado no cérebro e é capaz de regular a osmolaridade. Se a osmolaridade está alta, o centro da sede será ativado. Sentimos sede quando há um aumento da osmolaridade, o próprio ato de beber água promove o alívio temporário da sede, porque só conseguimos aliviar a sede realmente na hora que a água for absorvida. Se não conseguíssemos aliviar a sede só pelo ato de beber água iríamos ficar bebendo água até ser absorvida e isso causaria um efeito muito grande na osmolaridade. 
Limiar para ingesta de água – Mecanismo ativador: pequenos aumentos de concentração de sódio fazem com que nosso centro de sede seja ativado. Pequenas alterações no sódio modificam a osmolaridade. Na = 2mEq/L; Osmolaridade = 4mOsm/L.
Reflexos cardiovasculares sobre a sede: os barorreceptores são potentes ativadores do centro da sede – quando está com pressão baixa (hemorragia, por exemplo), os barorreceptores são elevados e o centro de sede é ativado.
EXCREÇÃO DE SÓDIO E SEU CONTROLE PELA ALDOSTERONA
A maior parte do sódio que é reabsorvido pelos túbulos é reabsorvido no túbulo contorcido proximal, depois tem uma porcentagem reabsorvida na alça de Henle e uma pequena porcentagem reabsorvida no túbulo contorcido distal. A aldosterona (hormônio secretado pelas glândulas suprarrenais) têm o papel na reabsorção de sódio nos túbulos distais. Dessa forma, o aumento na secreção de aldosterona aumenta a reabsorção de sódio nos túbulos distais. O antidiurético inibidor da aldosterona (espironolactonae eplerenona) aumenta os níveis de potássio nas células. Qual o maior estímulo para a liberação da aldosterona? Ativação do SRAA. Fatores de liberação da aldosterona: aumento da angiotensina II no sangue; aumento dos níveis de potássio sanguíneos; aumento dos níveis de sódio sanguíneos.