OS RINS NA HOMEOSTASE

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OS RINS E A HOMEOSTASIA
1 - Descrever o papel dos rins nas homeostase.
Os rins são órgão excretores e reguladores que eliminam o excesso de água e metabólitos do organismo e controlam o volume de líquidos corporais, contribuindo assim para a manutenção da homeostase. Dentre suas várias funções, podemos citar:
- Regulação da osmolaridade e dos fluidos corporais: A osmolaridade compreende a quantidade de soluto dissolvido em um determinado solvente, e a partir dos mecanismos de filtração, reabsorção e secreção, juntamente com os sistemas cardiovascular, endócrino e sistema nervoso central, os rins trabalham para manter os volumes dos líquidos extra e intracelular.
- Regulação do equilíbrio eletrolítico: Os rins regulam a excreção de íons inorgânicos tais como Na+, K+, Cl-, HCO3- , H+, Ca2+ e PO43- fazendo com que as quantidades ingeridas sejam iguais às excretadas e, assim, não haja balanços negativo ou positivo de nenhuma delas.
- Regulação do equilíbrio ácido-base: O pH sanguíneo ideal é em torno de 7,4 e os rins, fígado e pulmões agem através de sistemas de tamponamento temporários ou definitivos para mantê-lo constante.
- Excreção de metabólitos e substância exógenas: metabólitos como a ureia, a creatinina, o ácido úrico e substâncias exógenas como medicamentos e outros produtos químicos que não fazem parte do metabolismo corpóreo são filtrados e excretados através da urina.
- Produção e secreção hormonal: os rins produzem e secretam a renina, uma proteína importante no controle da pressão arterial; o calcitriol ou vitamina D3, forma ativa da vitamina D, necessária para a reabsorção de íons cálcio no trato gastrintestinal e para a deposição de cálcio nos ossos; e eritropoietina, hormônio que estimula a produção de eritrócitos pela medula óssea.
-Neoglicogênese: em situações de jejum prolongado ou diabetes mellitus descompensada, os rins são capazes de sintetizar glicose a partir de aminoácidos e outros precursores.
-Regulação da pressão arterial: os rins podem participar do controle da pressão arterial tanto a curto prazo, a partir da secreção de substâncias vasoativas, quanto a longo prazo, a partir da regulação do débito urinário de sal e água.
2 - Descrever o mecanismo de filtração glomerular e sua regulação.
A primeira etapa de formação da urina é a filtração sanguínea, que ocorre através dos capilares glomerulares para o interior da capsula de Bowman, no polo vascular do glomérulo, e não é um processo muito seletivo, impedindo basicamente a passagem de proteínas plasmáticas, uma vez que são moléculas relativamente grandes e aniônicas.
Um dos mecanismos que promovem a filtração glomerular é a barreira formada pelas três camadas da parede capilar. A mais interna é o endotélio, que possui orifícios chamados de fenestrações e é ricamente envolvido por ânios, o que dificulta a passagem de íons negativos e substâncias proteicas. A camada intermediária é a membrana basal, constituída por colágeno e fibrilas proteoglicanas associadas a carga negativas, e “grandes” poros por onde passam água e pequenos solutos. A camada mais externa é a de células epiteliais, chamadas de podócitos, que tem fendas denominadas fendas de filtração e também possui cargas negativas associadas, o que reforça a barreira de contenção para as proteínas plasmáticas.
A taxa de filtração glomerular (TFG) é determinada pelo equilíbrio das forças hidrostáticas e coloidosmóticas (também chamada de oncótica) que agem nas membrnas dos capilares da capsula de bowman. A pressão hidrostática é exercida pelos líquidos e força-os através dos poros dos capilares para o espaço intersticial, está em torno de 60 mmHg no capilar glomerular e 18 mmHg na cápsula de Bowman, justamente para que os líquidos sejam “empurrados” do local de maior pressão para o de menor pressão. Já a pressão coloidosmótica é exercida pelas proteínas e faz com que os líquidos se movam do interstício para o sangue. Ela está presente apenas no capilares, uma vez que na capsula de Bowman não há proteínas. A pressão oncótica nas arteríolas aferentes é de 28 mmHg e nas eferentes é de 36 mmHg, resultando numa média de pressão no capilar glomerular de 32 mmHg, que ainda é menor que a pressão hidrostática na capsula, impedindo assim o influxo de líquido do glomérulo para o capilar.
Cerca de 125 mL de sangue são filtrados por minuto, totalizando aproximadamente 180 L por dia. O fluxo sanguíneo renal corresponde a aproximadamente 22% do débito cardíaco e tem por finalidade suprir os rins com nutrientes necessários e remover produtos indesejáveis.
A auto-regulação da taxa de filtração glomerular é feita por dois mecanismos principais:
- Mecanismo miogênico: está relacionado a uma propriedade intrínseca da musculatura lisa vascular de se contrair quando é estirada; quando a pressão na arteríola eferente se eleva, ela sofre estiramento e a musculatura lisa então se contrai, prevenindo o aumento excessivo da filtração sanguínea renal e da taxa de filtração glomerular.
- Mecanismo de feedback tubuloglomerular: relaciona as mudanças na concentração de cloreto de sódio na mácula densa ao controle da resistência arteriolar renal. Uma diminuição na TFG torna o fluxo na alça de Henle mais lento, causando reabsorção aumentada de íons Na+ e Cl- no túbulo proximal, o que diminui suas concentrações na mácula densa. As células da mácula densa são sensíveis a alterações na concentração de NaCl e responde provocando a redução da resistência arteriolar aferente, o que eleva a pressão hidrostática glomerular, e aumentando a liberação de renina, o que aumenta a resistência arteriolar eferente, indiretamente.
Além desses dois mecanismos, a taxa de filtração glomerular também pode ser controlada pela vasoconstrição simpática e provocada pela ação de substâncias como a epinefrina, a norepinefrina, a endotelina, a angiotensina II, ou pela vasodilatação a partir do óxido nítrico (NO), do peptídeo natriurético atrial (PNA), prostaglandinas e bradicininas.
3 - Descrever os mecanismos de reabsorção e secreção nas diferentes regiões tubulares.
Após passar pelos glomérulos, o filtrado glomerular, antes de se tornar a urina propriamente dita, percorre o trajeto do túbulo renal – túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal e canal coletor - no qual ocorre a reabsorção de alguns nutrientes para a corrente sanguínea e a secreção de outras substância para que sejam excretadas na urina. 
A reabsorção nos túbulos renais ocorre por transporte ativo - com gasto de energia do metabolismo celular, ou passivo - possibilitado pela diferença de concentração das substâncias nos espaços intersticiais peritubulares e nos capilares peritubulares. A bomba de sódio/potássio é um mecanismo de grande importância na manutenção desse gradiente favorável de concentração, no qual o sódio tem que estar em maior abundância no meio extracelular para favorecer também a reabsorção das moléculas de água por osmose.
Aproximadamente 65% da carga filtrada de sódio e água é reabsorvida no túbulo proximal por difusão e osmose, respectivamente, além disso glicose e aminoácidos são praticamente 100% absorvidos por co-transporte com o sódio, a não ser que suas taxas no sangue estejam elevadas ao ponto de saturar a quantidade de proteínas transportadoras, ocasionando glicosúria e proteinúria, respectivamente. Substâncias como sais biliares, oxalato, urato, catecolaminas, drogas e medicamentos são secretadas no túbulo proximal para que sejam eliminadas do organismo pela urina.
A alça de Henle é praticamente impermeável à água, exceto por sua porção fina descendente, e isso se deve ao fato de que é nesse segmento do túbulo renal em que ocorre a concentração da urina. No segmento espesso ascendente ocorre a reabsorção de íons como Na+, Ca2+, HCO3- , Cl-, K+ e Mg2+ e a secreção de H+ por contratransporte com o sódio.
O túbulo distal é praticamente impermeável à água, reabsorvendo íons como Na+, Cl- e K+. Na porção final do túbulo distal e no túbulo coletor cortical ocorre reabsorção de sódio e água e secreção de H+.O Ducto coletor cortical é permeável à ureia, que vai se acumulando ao longo do túbulo e aumentando seu gradiente de concentração, mas não é totalmente reabsorvida. A permeabilidade à agua nessa porção do túbulo renal é controlada pelo hormônio antidiurético (ADH) – quanto maior a secreção de ADH, maior a permeabilidade, maior a reabsorção e menor o volume de urina. Ocorre também a secreção de H+, predominantemente por transporte ativo através da enzima hidrogênio ATPase.
4 - Caracterizar a função renal no equilíbrio ácido-básico e hidroeletrolítico.
Os equilíbrios ácido-básico e hidroeletrolítico corporais são mantidos pela entrada e saída de água e eletrólitos a partir da ingestão e da excreção, e são controlados primariamente pelos sistemas renal e pulmonar.
Os rins regulam as concentrações de ácidos e bases no organismo através da secreção de H+, da reabsorção de HCO3- e da produção de novo HCO3- a partir da combinação com outras substâncias-tampão.
Em situações de equilíbrio, para cada H+ secretado na luz tubular, um HCO3- é reabsorvido pelos capilares, e normalmente o corpo produz cerca de 80 mEq de H+ além da quantidade de íon bicarbonato reabsorvido, provenientes do metabolismo de ácidos não voláteis, ou seja, que não podem ser eliminados pelos pulmões.
A secreção aumentada de íons H+ caracteriza um quadro de acidose, enquanto a secreção reduzida dele caracteriza uma alcalose. Quando a quantidade de H+ secretada supera a quantidade de HCO3- absorvida, apenas uma parte desse excesso de hidrogênio pode ser excretada na urina na forma iônica, uma vez que o pH mínimo que a urina pode atingir é de 4,5. Esse excesso de H+ então pode se combinar com o HPO4- e com o sódio, formando o sal NaH2PO4, que é excretado na urina, ou com o NH3, formando o NH4 que se combina com o íon cloreto e também é eliminado na urina na forma de sal. Na situação contrária, quando há uma secreção diminuída de H+, os íons bicarbonato em excesso são excretados pela urina.
Os líquidos corpóreos constituem entre 55% e 60% da massa corporal de mulheres e homens, respectivamente, e estão distribuídos em dois compartimentos distintos: o intracelular, que corresponde a 2/3 do total e está presente dentro das células, e o extracelular, que corresponde a 1/3 e é dividido entre intersticial (80%) e plasma (20%). Cada um desses compartimentos é separado por uma parede celular e uma membrana capilar, e os líquidos e eletrólitos mudam constantemente de um compartimento para o outro a fim de promover processos como a oxigenação tecidual, o equilíbrio ácido-básico e a formação de urina. Uma vez que as membranas plasmáticas celulares são seletivamente permeáveis, a água passa através delas facilmente, porém, a maioria dos íons e moléculas passa através delas mais lentamente. Quanto maior a molécula do íon, mais lentamente ela passa através das membranas. O papel dos rins nesse equilíbrio é mediado por hormônios como o antidiurético (ADH), a aldosterona, o paratormônio, o peptídeo natriurético atrial (PNA), e o sistema renina-angiotensina.
5 - Correlacionar o sistema endócrino com a função renal no controle da pressão arterial.
A pressão é arterial depende basicamente do débito cardíaco e da resistência periférica total, e o aumento dessas duas variáveis, num individuo saudável, não é capaz de alterar sua pressão arterial média a longo prazo porque os rins atuam através de alguns mecanismos para manter o ponto de equilíbrio da PA entre dois determinantes principais:
- O grau de desvio da pressão na curva de débito renal de água e sal;
- O nível da linha de ingestão de água e sal. 
 Caso ocorra aumento da PA, o débito renal de água e sal aumenta na tentativa de diminuí-la, e então a ingestão dessas duas substâncias deve aumentar para que o ponto de equilíbrio seja atingido novamente. Caso a ingestão de água e sal aumente, a PA também se eleva e o débito renal deve aumentar para eliminar esse excesso pela urina. As excreções de água e de sal pela urina são fenômenos denominados de diurese e natriurese pressóricas, respectivamente. 
O aumento da ingesta de NaCl tem maior capacidade de elevar a PA do que o aumento da ingesta de água pois enquanto a água pura é eliminada pela urina por osmose quase na mesma rapidez com que é ingerida, o cloreto de sódio provoca o acúmulo de líquido extracelular e, portanto, o aumento da reabsorção de água e a redução do volume de urina. 
Os dois mecanismos principais pelos quais os rins controlam as duas variáveis demonstradas no gráfico são os seguintes:
- Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona 
A renina é uma enzima proteica armazenada nas células justaglomerulares na forma de pró-renina. Quando a PA diminui, a renina é liberada e age sobre uma globulina chamada angiotensinogênio, que é ativada e transforma-se em angiotensina I, um peptídeo vasoconstritor leve de 10 aminoácidos que é catalisado nos vasos pulmonares, perde dois aminoácidos e transforma-se em angiotensina II, um potente vasoconstritor que promove a vasoconstrição de das artérias e a leve constrição das veias, aumentando o retorno venoso e o bombeamento cardíaco. A angiotensina II promove também a reabsorção de sal pelos túbulos proximais e a produção de aldosterona pelo córtex adrenal. A aldosterona também provoca o aumento da reabsorção de sódio, aumentando assim o volume extracelular e contribuindo para o aumento da pressão arterial. Esse sistema é controlado por feedback negativo, sendo desestimulado pela diminuição da PA. 
- Peptídeo natriurético atrial
Esse mecanismo é antagônico ao sistema renina-angiotensina-aldosterona, pois não estimula o aumento da pressão, mas a sua diminuição. Ele é produzido pelos miócitos atriais quando o volume sanguíneo aumenta, provocando o estiramento do músculo cardíaco. O PNA promove a vasodilatação da arteríola aferente e a vasoconstrição da arteríola eferente, aumentando a taxa de filtração glomerular e, portanto, a carga filtrada de sódio, além de inibir a reabsorção de sódio agindo diretamente nas células do ducto coletor. Também inibe a secreção de renina e a liberação hipotalâmica de ADH, diminuindo a permeabilidade dos ductos coletores à água e aumentando o volume de urina.