resumo sistema urinário

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Sistema Urinário
- Rins: direito e esquerdo, localizado mais ventralmente do que dorsalmente na cavidade abdominal, responsável pelo controle do balanço hídrico e de eletrólitos e pela filtração do sangue. Ele produz urina, a qual é encaminhada através do ureter para a bexiga urinária, a qual armazena a urina até ela ser eliminada para o meio externo através da uretra.
- Néfron: unidade funcional do rim.
Água total é cerca de...
- 50% da massa corpórea da mulher jovem adulta (30 L)
- 60% da massa córporea do homem
- 60-75% da massa corpórea do recém-nascido.
Principais vias de ganho e perda de água
Ganho
- Ingestão (bebidas + alimentos) 2100 mL/dia
- Produzida metabólicamente (oxidação de carboidratos) 200 mL/dia
Perda
- Difusão através da pele 350 mL/dia
- Perda por suor 100 mL/dia
- Evaporação através do trato respiratório 350 mL/dia
- Perda pelas fezes 100 mL/dia
- Perda pela urina 1400 mL/dia
Controle
- O mecanismo da sede representa o principal ajuste de ingestão de água
- Os rins também exercem um papel fundamental no controle do balanço de fluidos (quanto menos água ingerida, menos água perdida).
Princípios gerais de transporte através de membrana 
- Toda alteração no universo ocorre de forma a minimizar a energia potencial, também chamada energia livre do sistema
- As moléculas movem-se espontaneamente de uma região de concentração mais alta para uma de concentração mais baixa, de maior pressão para menor pressão (oxigênio passando do alvéolo 104mmHg para o sangue que chega 46 mmHg), de maior potencial elétrico para menor potencial elétrico. Válido para moléculas que não se encontram no 0 absoluto
- Cada um destes fatores é uma fonte de energia livre, afetando o transporte molecular
- A soma de todas as contribuições de energia livre em uma substância é geralmente expressa em uma base por mol como o potencial eletroquímico.
Mecanismos passivos
- Ocorrem espontaneamente, a favor do gradiente de potencial eletroquímico; portanto, sem gasto de energia metabólica (difusão simples).
Equação de Fick
σQx/σt = A/L.Dx. ΔC
- Taxa de troca (quantidade de substância x sobre tempo)
- Área de troca sobre espessura da barreira
- Coeficiente de difusibilidade
- Diferença de concentração entre os dois meios
- Observar proporcionalidade
Membranas biológicas
- Formadas por bicamadas lipidicas que possuem proteínas integrantes
- Gases e pequenas moléculas de lípideo atravessam facilmente a membrana
- Moléculas grandes não lipossolúveis atravessam a membrana por outras proteínas
- Íons não atravessam a bicamada lípidica porque possuem cargas que dificultam a passagem, estão no geral associados à moléculas de água, a maior parte da difusão de água (osmose) ocorre através de canais de membrana (aquaporinas) e é movida por gradientes de pressão osmótica
Mecanismos ativos
- Ocorrem contra um gradiente de concentração, ou pressão, aumentando a energia livre do sistema além de, necessariamente envolver gasto de ATP (p. ex. Bomba de sódio/potássio).
Osmose
- É o movimento efetivo de água através de membrana ocasionado por diferença de concentração de soluto.
Pressão osmótica
- Quantidade de pressão necessária para impedir a osmose através de uma membrana (diretamente proporcional ao gradiente de concentração dos meios).
Lei de Van´t Hoff
 Π = ΔC.R.T
- ΔC: diferença de concentração osmótica
- Constante dos gases
Alguns conceitos importante
- Íons e moléculas não permeantes causam pressão osmótica e osmose igualmente, independente de sua massa molecular
- Quando uma molécula se dissocia em dois íons, cada um deles exerce uma pressão individual
 - 1 osmol (Osm) = 1 mol de substância não permeante e não íonizavel
 - Osmolaridade: osmoles/L de solução
 - Osmolalidade: osmoles/kg de solvente.
Rim
- Os volumes armazenados na bexiga são variáveis, sendo o máximo 2 L.
- Corpúsculo renal: cápsula de Bowman e glomérulo (capilares permeáveis) (localizado no córtex).
Néfron Cortical
- Todo o sistema tubular é envolto por extensa rede de capilares peritubulares.
Néfron Justamedular
- Arteríolas eferentes dividem-se em dois ramos: um forma a rede capilar cortical profunda e medular externa, e o outro dá origem aos longos vasos retos descendentes.
-Vias arqueadas delimitam o que é córtex e o que é medula.
- O sangue que chega pela arteríola aferente em alta pressão é filtrado através da parede dos capilares que forma o glomérulo, restando apenas solutos grandes (como proteínas) e células do sangue.
- Depois que o sangue percorre os canais do glomérulo, ele sai pela arteríola eferente.
- Na junção entre a arteríola aferente e eferente, existe uma conjunto de células que dão suporte à essa estrutura denominadas células justaglomerulares. São célular sinalizadoras sensoriais que produzem importantes hormônios.
- Túbulo contorcido distal passa pela bifurcação entre as arteríolas aferente e eferente. 
- As células da mácula densa são sensíveis ao fluxo de fluídos (volume e concentração osmótica) no túbulo distal, além de secretarem substâncias que afetam o diâmetro da arteríola aferente.
- As células da mácula densa (prática: estão no túbulo contorsido distal no córtex renal) “avisam” as células justaglomerulares.
- Lúmen da cápsula de Bowman: espaço entre a cápsula e o glomérulo.
- Podócitos: célula que dá sustentação ao capilar que forma o glomérulo. Pedicelos: “dedos” do podócito, com espaços que filtram o sangue.
- A região do glomérulo é caracterizada pela alta pressão do fluído -> líquido flui dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman.
- O que não foi filtrado segue para a arteríola eferente: células do sangue, proteinas grandes. O que passa para a capsula de Bowman são plasma, íons, glicose...
- A filtração no glomérulo é tão intensa que 15 a 25% da água e dos solutos são removidos do plasmas que flui através da barreira de filtração.
Filtração glomerular
- Barreira de filtração: limite entre o capilar e os pedicelos.
- Pressão de filtração: pressão efetiva que força os líquidos através da membrana glomerular
Pf = Pg – Pcb – πg
Pf = 60 – 18 – 32
Pf = 10 mmHg
- A principal força que determina a taxa glomerular do filtrado é a pressão hidrostática no glomérulo, magnitude suficiente para que na resultante o fluido vá do capilar pro glomérulo.
Taxa de filtração glomerular (TGF)
- Quantidade de filtrado formado, em todos os néfrons, a cada minuto
- TGF é diretamente proporcional a pressão de filtração
TGF = Kf.Pf
- Kf: constante de filtração glomerular
- Intensidade de filtração glomerular, em ambos os rins, por milimetro de pressão de filtração é 12,5 mL/min.mmHg .
- 180 L/dia é o tando de plasma que os rins filtram, considerando que o ser humano tem 3 L de plasma, o sangue é filtrado 60 vezes por dia.
Mudanças sobre a TGF podem alterar a produção de urina?
- Como a pressão hidrostática nos capilares glomerulares é a principal responsável pela determinação da Pf, ajuste sobre o calibre dos vasos resulta em diferentes valores de pressão no glomérulo.
Constrição da arteríola aferente
- Se um vaso contrair (diminuir o calibre do vaso), a resistência aumenta e a pressão no glomérulo diminui, diminuindo a Pf e a TGF.
-Isso causa “desvio” do sangue, diminuindo fluxo renal.
- Gráfico
Constrição da arteríola eferente
- A TGF inicialmente aumenta porque há um aumento da Pg,
- A TGF passa a diminuir porque o fluxo sanguíneo renal diminui intensamente.
- Aferente mexe mais com a pressão dentro do glomérulo. Sinalizadores (células justaglomerulares e da mácula densa, sensíveis a volume e a concentração osmótica) fazem ela comprimir.
- A diferença da aferente pra eferente é que a eferente se encontra posterior no circuito.
Mecanismo de resposta túbulo-glomerular
- Um homem normal de 70 kg possui cerca de 3 L de plasma
- Cerca de 180 L de plasma são filtrados por dia
- Todo o plasma é filtrado cerca de 60 vezes por dia
- Urina elimina 1,5 L
- O que acontece com os outros 178,5 L? São reabsorvidos nas outras estruturas- Capilares peritubulares (prova prática): vaso sanguíneo na região cortical próximo ao tubo contorcido.
Túbulo contorcido proximal
- Nesta porção, a reabsorção é muito mais representativa do que a secreção
- Reabsorção de aproximadamente 67% do volume filtrado
 - 67% da água, NaCl e íons K+
 - 70% dos íons Ca2+
 - 60-85% de íons HCO3-
 - 100% de glicose e aminoácidos
- Células com canais específicos para essas reabsorções
- Glicose na urina: diabetes, problemas na filtração ou comer glicose em excesso antecedente ao exame.
- Excesso de aminoácidos na urina: dieta hiperproteica ou rim falhando.
- Epitélio com muita microvilosidades para aumentar a área de absorção, além de muitas mitocôndrias para geração de ATP, este usado em canais.
- A reabsorção de fluídos é favorecida pela alta concentração coloidosmótica dos capilares, assim como pela diminuição da pressão hidrostática nos capilares peritubulares.
- Pressão vai diminuindo ao longo do tubo, o que contribui para o fluído voltar para o capilar
Túbulo contorcido proximal
- Dois fenômenos importantes pra ter reabsorção no nível do túbulo contorcido proximal: bombeamento de sódio pela bomba sódio potássío ATPase e queda na pressão hidrostática no capilar peritubular.
Alça de Henle
- Duas porções morfologicamentes distintas: ramo descendente (fino) e ascendente (espesso)
- Reabsorção adicional de água (ramo descendente) e sódio e cloreto (ramo ascendente)
- Nesta porção, a reabsorção é muito mais representativa do que a secreção.
- Reabsorção de aproximadamente 15% do volume filtrado
 - 15% da água (segmento fino descendente)
 - 25% do Na+, Cl-, Ca2+, K+, HCO3- (segmento espesso ascendente)
SEGMENTO DELGADO DESCENDENTE
- Fina camada de células bastante permeáveis a água e pouco permeáveis a íons, ou seja, muita aquaporina e sem necessidade de muitas mitocôndrias para produção de ATP, não têm bomba sódio/potássio.
- O ramo delgado ascendente é um pouco mais impermeável a água.
SEGMENTO GROSSO ASCENDENTE
- Células tornam-se muito espessas e apresentam uma borda em escova rudimentar, possuem muitas mitocôndrias e não tem tantas microvilosidades em direção ao lúmen.
- Junções fechadas muito firmes
- Altamente impermeável a água
- Considerável quantidade de bombas para a reabsorção de Na+,
Células do túbulo contorcido proximal têm muitas microvilosidades voltadas para o lúmen, enquanto as do ramo espesso quase não têm. Uma está na medula (alça de Henle) e outra no córtex (túbulo). As células do ramo expesso são totalmente desprovidas de aquaporinas, enquanto as dos túbulo têm.
ESQUEMA DE CÉLULA TUBULAR DO RAMO ASCENDENTE (VER CADERNO
- Instersticio renal e capilar reto (permeável) estão em equilibrio
- Na membrana apical (voltada pro lúmen), existe um transportador triiônico, permite que sódio, cloro e potássio entrem aproveitando o gradiente do lúmen túbular, o que gasta bastante energia.
- O cloreto que entra acaba vazando pro espaço intersticial a favor do gradiente, quando o canal de cloreto da membrana basolateral esta aberta. O que favorece a troca de sódio por prótons, ou seja, é uma célula secretora de ácidos.
- CO2 passa pela membrana e, em reação com água, catalisada por anidrase carbônica, forma ácido carbônico, que se dissocia facilmente em próton e bicarbonato. O próton é trocadon por sódio e o bicarbonato é trocado por um cloreto, o qual pode voltar a vazer em favor do gradiente de concentração.
- Em resumo: uma célula do ramo ascendente reabsorve sódio (principal), cloreto, bicarbonato e secreta prótons.
- Em pessoas normais apenas 0,4% do sódio filtrado nos rins sai na urina, os 99,6% restantes retornam para o sangue
- Com o uso de furosemida, a quantidade de sódio excretada passa para 20% (utilizado por hipertensos). Ela bloqueia o transportador triiônico. 
Túbulo contorcido distal
- Secreção de toxinas, drogas, ácidos e íons
- Reabsorção controlada de água e Ca2+
- Possui características bastante semelhantes ao segmento grosso da alça de Henle
- Reabsorção de aproximadamente 10% do volume filtrado e aproximadamente 3% do NaCl
- Células do trecho inicial ainda bastante impermeáveis a água e com certa capacidade de reabsprção de íons
- Célula se assemelha as do ramo ascedente, mas com presença de aquaporinas, as quais são reguladas por ADH
- Se o ADH estiver presente nessas células, ele aumenta o número de aquaporinas, o que aumenta a permeabilidade de água
- Transportador iônico duplo (cloreto e sódio)
- Hidroclorotiasina é bloqueador do transportador iônico duplo, outro fármaco diurético. Deixa de reabsorver sódio e àgua, cai a pressão arterial.
Ducto Coletor
- Reabsorção controlada de água além da secreção ou reabsorção de íons K+, H+ e HCO3-
- Se inicia na região cortical do rim e invade a região medular (maior parte)
- Na papila o xixi já está pronto
- Apresenta dois tipos celulares:
 - células principais: responsáveis pela reabsorção de água e Na+ e pela secreção de K+ (excesso)
 - células intercaladas: importantes no balanço ácido/básico por controlar as taxas de secreção de próton e reabsorção de bicarbonato.
- Tem aquaporinas nas células do ducto coletor, mas imcorporadas na membrana e funcionando só na presença do ADH, se não tiver ADH elas ficam no interior da célula guardada em vesículas.
- Sódio mais permeável no lado apical do que no basolateral. Por isso tende a vazar mais pro lado do lúmen do que do intersticio (célula principal)
- Célula intercalada cortical está em menor quantidade e reabsorve prótons através da bomba, além de secretar bicarbonato.
- Célula intercalada medular possui as bombas no lado apical da membrana.
- Urina é ligeiramente mais ácida por essa reabsorção de prótons e secreção de bicarbonato
- Em um humano normal, a osmolalidade da urina pode variar de 50 a 1200 mOsm/kgH20 e o volume urinário correspondente pode variar cerca de 10 L/dia a 2,5 L/dia
- Medula renal é mais concentrada que o córtex
VER ESQUEMA NO CADERNO
Quais os dois mecanismos responsáveis por manter uma medula concentrada?
- o fato de que a alça de henle, além de ser uma alça, têm caracteristícas distintas em seu ramo fino e em seu ramo espesso, sendo que o fino reabsorve água e o espesso soluto.
- o mecanismo de fluxo em contracorrente entre sangue e filtrado
Glândula renal
- Córtex: produz e secreta corticosteróides (hormônios derivados do colesterol)
 - aldosterona: hormônio principalmente transportado na forma livre no plasma; na presença de aldesterona, o Na+ que chega ao túbulo distal do néfron é reabsorvido
- aldosterona encontra seu receptor nas células do túbulo contorcido distal, se liga a ele, forma complexo ativo, que migra pro núcleo da célula e mexe com genes específicos do DNA, aumentando a expressão de bomba sódio/potássio ATPase e da expresão de transportadores de sódio nessas células
 - Ou seja, aldosterona aumenta a absorção de sódio
- Medula: secreta catecolaminas
- Ver esquema do caderno
Centro neural da sede
- Está na parede antero-ventral do terceiro ventrículo cerebral e na parede antero-lateral de área pré-optica
Hormônio Natriurético (ou fator III) 
- Tem efeito inverso ao da aldosterona
- Produzido nos átrios frente á excessiva distensão (aumento do volume sanguíneo)e diminui a pressão arterial
- Inibe a aldosterona 
ADH
- Secretado pela neuro-hipófise em resposta ao aumento da osmolalidade dos líquidos corporais
- Atua nos ductos distal e coletor permitindo a reabsorção intensa de água
- Aumenta a permeabilidade do túbulo contorcido distal
- A curto prazo, promove a inserção das aquaporinas na membrana apical das células tubulares
- A mais longo prazo, estímula a sínteze de aquaporinas
- A secreção de ADH também depende do tônus derivado dos sinais gerados nos receptores de pressão localizados na artéria de maior calibre (arco aórtico e corpos carotídeos) e nos átrios cardíacos