AULA 09 SISTEMA RENAL E DI LISE

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Sistema Renal e Diálise
Prof. Msc. Antonio Gomes Neto
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Biofísica da função renal
		A principal e mais conhecida função renal á a excreção de substâncias tóxicas, mas os rins também desempenham muitas outras funções. Abaixo estão listadas as principais funções renais:
Eliminar substâncias tóxicas oriundas do metabolismo, como por exemplo, a uréia e creatinina; 
Manter o equilíbrio de eletrólitos no corpo humano, tais como: sódio, potássio, cálcio, magnésio, fósforo, bicarbonato, hidrogênio, cloro e outras; 
Regular o equilíbrio ácido-base, mantendo constante o pH sanguíneo;
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Regular a osmolaridade e volume de líquido corporal eliminando o excesso de água do organismo; 
Excreção de substâncias exógenas como por exemplo medicações e antibióticos; 
Produção de hormônios: Eritropoetina (estimula a produção de hemácias), renina (eleva a pressão arterial), vitamina D (atua no metabolismo ósseo e regula a concentração de cácio e fósforo no organismo), cininas e prostaglandinas. 
Produção de urina para exercer suas funções excretórias. 
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Sistema excretor
		O sistema excretor é formado por um conjunto de órgãos que filtram o sangue, produzem e excretam a urina - o principal líquido de excreção do organismo. É constituído por um par de rins, um par de ureteres, pela bexiga urinária e pela uretra.
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ÓRGÃOS DO APARELHO EXCRETOR MASCULINO E FEMININO
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DIAGRAMA MOSTRANDO AS PARTES DO RIM E DO NÉFRON 
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Funções dos rins
		Os rins realizam o trabalho principal do sistema urinário, com as outras partes do sistema atuando, principalmente, como vias de passagem e áreas de armazenamento. Com a filtração do sangue e a formação da urina, os rins contribuem para a homeostasia dos líquidos do corpo de várias maneiras.
As funções dos rins incluem: 
Regulação da composição iônica do sangue ;
Manutenção da osmolaridade do sangue; 
Regulação do volume sangüíneo;
Regulação da pressão arterial ;
Regulação do pH do sangue; 
Liberação de hormônios; 
Regulação do nível de glicose no sangue; 
Excreção de resíduos e substâncias estranhas. 
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Anatomia Interna do Rim Fotografia 
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Ureteres
		São dois tubos que transportam a urina dos rins para a bexiga. 
		Órgãos pouco calibrosos, os ureteres têm menos de 6mm de diâmetro e 25 a 30cm de comprimento. 
		Pelve renal é a extremidade superior do ureter, localizada no interior do rim. 
		Descendo obliquamente para baixo e medialmente, o ureter percorre por diante da parede posterior do abdome, penetrando em seguida na cavidade pélvina, abrindo-se no óstio do ureter situado no assoalho da bexiga urinária. 
		
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		Em virtude desse seu trajeto, distinguem-se duas partes do ureter: abdominal e pélvica. Os ureteres são capazes de realizar contrações rítmicas denominadas peristaltismo. A urina se move ao longo dos ureteres em resposta à gravidade e ao peristaltismo.
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Bexiga urinária
		
		A bexiga urinária funciona como um reservatório temporário para o armazenamento da urina. Quando vazia, a bexiga está localizada inferiormente ao peritônio e posteriormente à sínfise púbica: quando cheia, ela se eleva para a cavidade abdominal. 
		É um órgão muscular oco, elástico que, nos homens situa-se diretamente anterior ao reto e, nas mulheres está à frente da vagina e abaixo do útero. 
		
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		Quando a bexiga está cheia, sua superfície interna fica lisa. Uma área triangular na superfície posterior da bexiga não exibe rugas. Esta área é chamada trígono da bexiga e é sempre lisa. Este trígono é limitado por três vértices: os pontos de entrada dos dois ureteres e o ponto de saída da uretra. O trígono é importante clinicamente, pois as infecções tendem a persistir nessa área. 
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		A saída da bexiga urinária contém o músculo esfíncter chamada esfíncter interno, que se contrai involuntariamente, prevenindo o esvaziamento. Inferiormente ao músculo esfíncter, envolvendo a parte superior da uretra, está o esfíncter externo, que controlado voluntariamente, permitindo a resistência à necessidade de urinar. 
		A capacidade média da bexiga urinária é de 700 – 800ml; é menor nas mulheres porque o útero ocupa o espaço imediatamente acima da bexiga. 
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Uretra
		A uretra é um tubo que conduz a urina da bexiga para o meio externo, sendo revestida por mucosa que contém grande quantidade de glândulas secretoras de muco. A uretra se abre para o exterior através do óstio externo da uretra. 
		A uretra é diferente entre os dois sexos. 
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Processos renais
Filtração
Reabsorção
Secreção
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Filtração
		No néfron, aproximadamente 20% do sangue é filtrado sob pressão através das paredes dos glomérulos capilares e da cápsula de Bowman. 
		O filtrado é composto de água, íons (sódio, potássio, cloro), glicose e pequenas proteínas (menores que 30 mil daltons; um dalton é uma unidade de peso molecular). 
		A velocidade de filtração é aproximadamente 125 ml/min ou 180 litros por dia. Considerando que você tem 7 a 8 litros de sangue em seu corpo, significa que todo o seu volume sanguíneo é filtrado em torno de 20 a 25 vezes por dia. 
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Reabsorção
		O filtrado glomerular passa em seguida para o túbulo contorcido proximal, cuja parede é formada por células adaptadas ao transporte ativo. 
		Nesse túbulo, ocorre reabsorção ativa de sódio. A saída desses íons provoca a remoção de cloro, fazendo com que a concentração do líquido dentro desse tubo fique menor (hipotônico) do que do plasma dos capilares que o envolvem. 	Com isso, quando o líquido percorre o ramo descendente da alça de Henle, há passagem de água por osmose do líquido tubular (hipotônico) para os capilares sangüíneos (hipertônicos) 	
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Imagem: GUYTON, A.C. Fisiologia Humana. 5ª ed., Rio de Janeiro, Ed. Interamericana, 1981.
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		Esse líquido muito concentrado passa então a percorrer o ramo ascendente da alça de Henle, que é formado por células impermeáveis à água e que estão adaptadas ao transporte ativo de sais. Nessa região, ocorre remoção ativa de sódio, ficando o líquido tubular hipotônico. Ao passar pelo túbulo contorcido distal, que é permeável à água, ocorre reabsorção por osmose para os capilares sangüíneos. Ao sair do néfron, a urina entra nos dutos coletores, onde ocorre a reabsorção final de água.
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		Uma vez dentro do lúmen do néfron, pequenas moléculas como os íons, glicose e aminoácidos, são reabsorvidos do filtrado. 
Proteínas especializadas chamadas transportadoras são localizadas nas membranas de várias células do néfron. 
Estes transportadores captam pequenas moléculas do filtrado à medida que correm por ele. 
Cada transportador pega apenas uma ou duas moléculas. A glicose, por exemplo, é reabsorvida por um transportador que também pega o sódio. 
Os transportadores ficam concentrados em partes diferentes do néfron. A maioria dos transportadores de sódio (Na) fica no túbulo proximal, enquanto alguns ficam espalhados pelos outros segmentos.
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Alguns transportadores precisam de energia, normalmente na forma de adenosina trifosfato(transporte ativo), e outros não (transporte passivo). 
A água é reabsorvida passivamente por osmose em resposta a um aumento do sódio reabsorvido nos espaços entre as células que formam as paredes do néfron. 
Outras moléculas são reabsorvidas passivamente quando são pegas no fluxo de água (arrasto pelo solvente). 
A reabsorção da maioria das substâncias é relacionada com a reabsorção de Na, tanto diretamente, via transportador, como indiretamente, via arrasto pelo solvente, que é ativado pela reabsorção de Na. 
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A concentração de pequenas moléculas no filtrado; quanto maior a concentração, mais moléculas podem ser reabsorvidas ;
Velocidade de fluxo do filtrado - a velocidade de fluxo afeta o tempo disponível para os transportadores reabsorverem as moléculas. 
	
 FATORES PRINCIPAIS AFETAM O PROCESSO DE
REABSORÇÃO:
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		Para dar uma idéia da quantidade de reabsorção no néfron, vamos usar o íon do sódio (Na) como exemplo:
túbulo proximal - reabsorve 65% do sódio filtrado. Além disso, o túbulo proximal reabsorve passivamente aproximadamente 2/3 da água e a maioria das outras substâncias 
alça de Henle - reabsorve 25% do sódio filtrado 
túbulo distal - reabsorve 8% do sódio filtrado 
duto coletor - reabsorve os 2% restantes somente se o hormônio aldosterona estiver presente 
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Secreção
		Algumas substâncias são secretadas do plasma para o lúmen pelas células do néfron. Um exemplo de tais substâncias é a amônia (NH3). 
		Como na reabsorção, há transportadores nas células que podem mover essas substâncias específicas para o lúmen. 
		
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Urina
A urina é composta de aproximadamente 95% de água. Os principais excretas da urina humana são: a uréia, o cloreto de sódio e o ácido úrico .
A urina é um líquido transparente, amarelado, formado nos rins e que transporta produtos residuais do metabolismo até ao exterior do organismo. Ela é constituída por 95% por água, na qual a uréia, toxinas e sais minerais, como o cloro, o magnésio, o potássio, o sódio, o cálcio, entre outros (que formam os restantes 5%), estão dissolvidos. Também pode conter substâncias comuns, utilizadas frequentemente pelo organismo, mas que se podem encontrar em excesso, pelo que o corpo tem de se ver livre delas .
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Distúrbios do sistema excretor
Das doenças que atacam as pessoas nos países desenvolvidos, os distúrbios renais ocupam o quarto lugar. Muitas são as causas das doenças renais; infecções, envenenamento por substâncias químicas (como o mercúrio e o tetracloreto de carbono), lesões, tumores, formação de "pedras" (cálculos renais), paralisia, problemas circulatórios, etc.
Uma das doenças renais mais comum é a glomerulonefrite, em que há lesões dos glomérulos de Malpighi, com grave prejuízo da função renal. A glomerulonefrite pode ter diversas causas, mas a principal é a destruição dos glomérulos pelo próprio sistema de defesa do corpo, o sistema imunitário.
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Por motivos ainda não muito bem conhecidos, alguns glóbulos brancos do sangue passam a produzir anticorpos que atacam os glomérulos renais. Uma vez que o próprio sistema imunitário volta-se contra o organismo, fala-se que esse tipo de glomerulonefrite é uma doença auto-imune.
Uma glomerulonefrite pode levar à progressiva perda das funções renais, até que o sangue praticamente não seja mais filtrado, ou submetê-la a um transplante renal.
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Rim artificial
		O rim artificial é uma máquina que realiza a hemodiálise, ou seja, filtra artificialmente o sangue, que passa a circular por tubos de paredes semipermeáveis da máquina de hemodiálise, os quais estão mergulhados em uma solução constituída por substâncias normalmente presentes no plasma sanguíneo.
		As excretas tendem a difundir através dos finos poros das membranas semipermeáveis, abandonando o sangue. Com a repetida circulação do sangue pela máquina, a maior parte dos excretas deixa o sangue, difundindo-se para o líquido de diálise.
		
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Diálise
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Conceito
		Método de filtração de substâncias do sangue humano pelo fenômeno de difusão passiva, através de uma membrana semi-permeável.
		Para que o fenômeno de difusão ocorra o sangue do paciente deve entrar em contato com uma membrana semi-permeável que separe-o de um líquido totalmente isento das substâncias que precisam ser eliminadas do plasma.
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Funções dos rins substituídas pela diálise
Remoção de toxinas (escórias nitrogenadas);
Obs.: ineficácia para partículas de maior tamanho e peso molecular.
Controle do equilíbrio ácido-básico;
Controle do equilíbrio hidro-eletrolítico (Na / Ca / Cl / Mg / Acetato (p/ substituir HCO3).
Remoção de líquido (por gradiente de pressão).
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Limitações da diálise
Hiperfosfatemia – elevação de fosfato no sangue;
Hipocalcemia – fraca concentração de cálcio no sangue;
Hiperparatireoidismo – aumento do funcionamento das paratireóides;
Anemia – diminuição da concentração de hemoglobina no sangue;
Dislipidemia – níveis anormais de lipídios.
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DURAN, J. E. R. Biofísica: Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Prentice Hall Brasil, 2005.
HEINENE, I. F. Biofísica Básica. São Paulo: Atheneu Editora, 2002. 
GARCIA, E. A. C. Biofísica. São Paulo: Sarvier, 2002. 
SING, Glenan. Fisiologia Dinâmica. São Paulo: Atheneu, 2001.
Bibliografia