Fisiologia Renal Livro Concentração e diluição urinária

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Fisiologia Renal – concentração e diluição urinária
Interstício Medular
O fluido intersticial da medula é extremamente importante na concentração da urina, porque a pressão osmótica desse fluido fornece a força movente para a reabsorção de água, tanto no segmento descendente fino da alça de Henle como no ducto coletor.
Os principais componentes do fluido intersticial medular são NaCl e uréia, mas a concentração desses solutos não é uniforme em toda a medula (ou seja, existe um gradiente do córtex para a papila). 
Outros solutos também são acumulados no interstício medular (como NH4+ e K+), mas os solutos mais abundantes são NaCl e uréia, podendo-se assumir que, para efeito osmótico, esses são os únicos solutos significantes. 
Na junção da medula com o córtex, o fluido intersticial tem uma osmolaridade de aproximadamente 300 mOsm/kg H20, com virtualmente todos os mOsm atribuíveis ao NaCl. 
As concentrações de NaCl e uréia aumentam progressivamente á medida que o fluido tubular mergulha mais profundamente na medula. 
Quando uma urina maximamente concentrada é excretada, a osmolaridade do lfuido intersticial medular é de aproximadamente 1200 mOsm/kg H20 na papila. 
Desses 1200 mOSM/kg, aproximadamente 600 são atribuídos ao NaCl e 600 á uréia.
O gradiente medular para NaCl é gerado quando o NaCl absorvido pelos segmentos do néfron se acumula na medula durante o processo de multiplicação em contra-corrente.
O segmento mais importante para esse acúmulo de NaCl é o segmento espesso ascendente (com uma contribuição pequena do segmento ascendente fino) da alça de Henle. 
O acúmulo de uréia no interstício medular é mais complexo, e ocorre mais efetivamente quando uma urina hiper-osmótica é excretada. 
Quando uma urina diluída é produzida, especialmente por longos períodos de tempo, a osmolaridade do interstício medular cai. Essa redução da osmolaridade é quase totalmente decorrente da diminuição da concentração de uréia. 
Essa diminuição na concentração de uréia se deve á lavagem medular pelos vasos retos e á difusão de uréia do interstício medular para dentro do fluido tubular na porção medular do ducto coletor. 
Relembrando, o ducto coletor medular tem uma permeabilidade significante á uréia até na ausência de ADH. 
A uréia é gerada pelo fígado como um resultado do metabolismo de proteínas, e entra no fluido tubular pela filtração glomerular.
A permeabilidade á uréia dos segmentos do néfron mais envolvidos na concentração e diluição urinária é relativamente baixa, o que a torna um soluto osmoticamente ativo para esses segmentos. 
A exceção é o ducto coletor, que apresenta alta permeabilidade á uréia (sendo que a permeabilidade da porção medular é aumentada na presença de ADH).
Á medida que o fluido tubular se movimenta ao longo do néfron e a água é reabsorvida no ducto coletor (cortical) (ou seja, á medida que ocorre a anti-diurese), a concentração da uréia no fluido tubular aumenta. 
Quando esse fluido tubular rico em uréia atinge o ducto coletor medular, onde a permeabilidade á uréia não apenas é alta mas é aumentada pelo ADH, a uréia se difunde a favor do seu gradiente de concentração para o fluido intersticial medular, onde se acumula. 
Quando os níveis de ADH se elevam, as concentrações de uréia dentro do ducto coletor e no interstício se equilibram. 
A concentração resultante de uréia na urina será igual áquela do interstício medular papilar, ou aproximadamente 600 mOsm/kg H20. 
 
Alguma uréia proveniente do interstício entra no segmento descendente fino e no segmento ascendente fino da alça de Henle. Essa uréia, é, então, retida no néfron até que atinja novamente o ducto coletor medular e possa retornar ao interstício medular.
Deste modo, a uréia recircula do interstício para o néfron, e de volta para o interstício. Esse processo de recirculação serve para facilitar o acúmulo de uréia no interstício medular. 
Em suma, o interstício medular hiper-osmótico é essencial para concentrar o fluido tubular no ducto coletor.
Como a reabsorção de água é em um processo passivo movido por gradiente osmótico, a concentração máxima que a urina pode atingir é igual á do interstício medular da papila. (aproximadamente 1200 mOSMkg H20). 
Sendo o interstício medular hiper-osmótico essencial para a concentração urinária, qualquer condição que reduza esse gradiente osmótico diminui a capacidade dos rins em concentrar maximamente a urina. 
 
É evidente que a concentração de uréia no fluido intersticial medular exerce um importante papel na determinação da osmolaridade da urina.
Contudo, a uréia não é um soluto osmoticamente efetivo através do ducto coletor medular, porque essa parte do néfron tem uma alta permeabilidade á uréia, especialmente na presença do ADH.
O papel dos solutos osmoticamente efetivos e não-efetivos na manutenção do balanço total da água se expressa na fórmula de osmolaridade plasmática: OSMplasma = 2 [Na+]plasma + [glicose]/18 + [uréia]/2,8
O ponto mais importante a ser ressaltado sobre o papel da uréia no interstício medular é que ela não promove reabsorção de água do lúmen do ducto coletor para o interstício medular. Em vez disso, a uréia atinge o equilíbrio entre o fluido tubular e o interstício medular, especialmente quando o fluido tubular é lento, o que é observado quando há excreção de uma urina concentrada. 
Neste caso, é excretada uma urina com alta concentração de uréia. 
É a concentração de NaCl no interstício medular a responsável pela reabsorção de água do ducto coletor medular, e, deste modo, pela concentração de solutos que não a uréia (NH4+/sais, K+/sais, creatinina) na urina.
Função dos vasos retos: troca em contra-corrente
Os vasos retos, a rede de capilares que fornece sangue á medula, são altamente permeáveis a solutos e água.
Tal como a alça de Henle, os vasos retos formam um conjunto paralelo de alças na medula. 
Os vasos retos não apenas fornecem nutrientes e oxigênio para os túbulos na medula, mas de forma mais importante removem o excesso de água e solutos, que são continuamente adicionados ao interstício medular pelos segmentos dos néfrons nessa região.
A capacidade dos vasos retos de manter o gradiente intersticial medular é dependente do fluxo. Um aumento substancial no fluxo sanguíneo por meio dos vasos retos irá, em última análise, dissipar o gradiente medular (lavagem do gradiente intersticial medular)
Alternativamente, se o fluxo sanguíneo é reduzido demais, os segmentos do nefro dentro da medula recebem uma quantidade inadequada de oxigênio. Em condições de fluxo sanguíneo reduzido, o transporte tubular, especialmente através do segmento ascendente espesso da alça de Henle, é prejudicado. Como resultado, nesses casos de quase hipóxia, o gradiente osmótico intersticial medular não pode ser mantido.
Concentração e diluição urinária
 Os seguintes fatores são necessários para que os rins excretem uma quantidade máxima de água livre de soluto (urina hipo-osmótica, com grande volume):
ADH deve estar ausente. Sem ADH, o ducto coletor não reabsorve água
A estrutura tubular que separa os solutos da água (diluição do fluido tubular) deve funcionar normalmente. Na ausência de ADH, os seguintes segmentos do néfron podem diluir o fluido luminal:
Segmento ascendente fino da alça de Henle
Segmento ascendente espesso da alça de Henle
 Devido a sua alta taxa de transporte, o segmento espesso ascendente da alça de Henle é quantitativamente o mais importante desses segmentos envolvidos na separação de solutos e água.
Túbulo distal
Ducto coletor
 
Uma quantidade adequada de fluido tubular deve ser liberada para os sítios do néfron, para que haja máxima separação de solutos e água. Fatores que reduzem essa liberação (ou seja, diminuem a TFG ou intensificam a reabsorção no túbulo proximal) diminuem a capacidade do rim de excretar urina maximamente diluída.
Os seguintes fatores são necessários para que os rins conservem o máximo possível de água (urina hiper-osmótica, com pequeno volume):
Níveismáximos de ADH devem estar presentes e o ducto coletor deve responder normalmente ao ADH.
A reabsorção de NaCl através dos segmentos do néfron tem que estar normal. Novamente, o segmento mais importante é o segmento espesso ascendente da alça de Henle.
Uma quantidade adequada de fluido tubular deve ser liberada aos segmentos do néfron nos quais ocorre a separação de solutos e água. O segmento mais importante para a separação de solutos e água é o segmento espesso ascendente da alça de Henle. A liberação de fluido tubular para a alça de Henle depende da TFG e da reabsorção no túbulo proximal. 
Um interstício medular hiper-osmótico deve estar presente. A osmolaridade intersticial é mantida por meio da reabsorção de NaCl pela alça de Henle. 
O conceito de depuração de água livre exposto acima não distingue entre solutos osmoticamente efetivos ou não-efetivos, no plasma ou na urina.
Contudo, a uréia, responsável pela metade do total de mOSM da urina, não é um soluto osmoticamente efetivo quando consideramos o movimento de água entre os fluidos intra e extra-celulares. 
Assim, para entender como o transporte renal de água contribui para a manutenção do balanço de água como um todo, é mais adequado considerar somente aqueles solutos que são osmoticamente efetivos. 
No plasma (FEC), os efetivos são Na+ e seus ânions complementares.
Na urina, eles são os outros solutos presentes que não a uréia. 
Em um indivíduo euvolêmico, o ducto coletor é o principal segmento no néfron onde a reabsorção de Na+ é ajustada para manter a excreção de um nível adequado á ingestão diária (Ducto coletor é responsável pela regulagem fina da quantidade excretada de Na+).
Contudo, outras porções do néfron também desempenham um papel importante nesse processo. Como a capacidade de reabsorção do ducto coletor é limitada, essas outras porções do néfron devem reabsorver a maior massa da carga filtrada de Na+ do fluido tubular antes que esse chegue ao ducto coletor. 
Assim, na euvolemia, o transporte renal de Na+ pode ser explicado por dois processos gerais:
A reabsorção inicial de Na+ pelo túbulo proximal, alça de Henle e túbulo distal é regulada de tal modo que uma fração relativamente constante da carga filtrada de Na+ é liberada para o ducto coletor. A ação combinada desses segmentos do néfron reabsorve 96% da carga filtrada de Na+. Os 4% remanescentes da carga filtrada são liberados para o começo do ducto coletor. 
A reabsorção dessa porção restante da carga filtrada de Na+ pelo ducto coletor é regulada de tal modo que a quantidade de Na+ excretada na urina se igual á quantidade ingerida na dieta. Assim, o ducto coletor realiza ajustes finais na excreção de Na+ para manter o estado euvolêmico.
A auto-regulação permite a manutenção de uma taxa de filtração relativamente constante dentro de uma faixa de pressões arteriais médias.
Como a taxa de filtração é constante, a carga filtrada de Na+ liberada para os néfrons é também constante.
Apesar da auto-regulação, pequenas variações acontecem, sendo equilibradas pelo balanço glomérulo-tubular, que faz a reabsorção de Na+ aumentar ou diminuir paralelamente á TFG, dependendo se esta aumenta ou diminui. (TFG aumentada, maior carga filtrada de Na+, maior reabsorção de Na+. TFG diminuída, menor carga filtrada de Na+, menor reabsorção de Na+)
Controle da excreção de Na+ - Volume excessivo
Quando o volume circulante efetivo está aumentado, os sensores de volume enviam sinais para os rins, resultando em um aumento na excreção de NaCl e água. Os sinais que agem nos rins incluem:
Diminuição da atividade dos nervos simpáticos renais
A liberação do peptídeo natriurético atrial pelos miócitos atriais, assim como de outros peptídeos natriuréticos (como a urodilatina nos rins)
Inibição da secreção do ADH pela pituitária posterior.
Diminuição da secreção de renina, e, deste modo, diminuição na produção de angiotensina II.
Diminuição na secreção de aldosterona, em consequência da redução dos níveis de angiotensina II e da elevação dos níveis de peptídeo natriurético atrial. 
A diferença importante entre uma situação de volume aumentado e uma situação de euvolemia é que a resposta renal não está limitada ao ducto coletor, mas envolve todo o néfron.
Três respostas gerais ao volume aumentado ocorrem:
Aumento da TFG.
Diminuição da reabsorção de Na+ no túbulo proximal
Diminuição da reabsorção de Na+ no ducto coletor.
Controle da excreção de Na+ - volume reduzido
Quando o volume circulante efetivo está reduzido, os sensores de pressão enviam sinais para os rins, os quais reduzem a excreção de Na+ e água. Os sinais que agem no rim incluem:
Aumento da atividade do nervo simpático renal
Aumento da secreção de renina, que resulta na elevação dos níveis de angiotensina II e, deste modo, aumento da secreção de aldosterona pelo córtex adrenal. 
Inibição da secreção de peptídeo natriurético atrial pelos miócitos atriais e inibição também da produção de urodilatina pelos rins.
Estímulo para a secreção de ADH pela pituitária posterior.
A resposta do néfron á redução do volume circulante efetivo envolve todos os segmentos do néfron. Três respostas principais ocorrem:
Diminuição da TFG
Aumento da reabsorção de Na+ no túbulo proximal
Aumento da reabsorção de Na+ pelo ducto coletor
 Quando o volume circulante efetivo diminui, há virtualmente uma eliminação da excreção de Na+ pela urina. 
 Aprofundamento – respostas renais a um volume aumentado
 Aumento da TFG
A TFG aumenta primariamente como resultado da diminuição da atividade dos nervos simpáticos.
As fibras simpáticas inervam as arteríolas aferentes e eferentes dos glomérulos e controlam o seu diâmetro. 
A diminuição da atividade dos nervos simpáticos resulta na dilatação das arteríolas.
Como esse efeito parece ser maior na arteríola eferente, a pressão hidrostática dentro do capilar glomerular aumenta, e a TFG também aumenta.
O peptídeo natriurético atrial e a urodilatina também aumentam a TFG por meio da dilatação da arteríola aferente e a contração da arteríola eferente.
Com o aumento na TFG, a carga filtrada de Na+ aumenta
Diminuição da reabsorção de Na+ no túbulo proximal
Vários mecanismos parecem estar envolvidos na redução da absorção de Na+ no túbulo proximal.
Como a ativação das fibras simpáticas que inervam esse segmento do néfron estimula a reabsorção de Na+, a diminuição da atividade dos nervos simpáticos resultante do volume excessivo pode contribuir para a redução observada na reabsorção de Na+.
Além disso, também estão presentes baixos níveis de angiotensina II. A angiotensina II estimula diretamente a reabsorção de Na+ no túbulo proximal, e, assim, seus baixos níveis contribuem com a menor reabsorção de Na+ verificada quando há volume aumentado.
O aumento da pressão hidrostática dos capilares glomerulares também leva a um aumento da pressão hidrostática nos capilares peritubulares. Essa alteração nas forças de Starling nos capilares diminui a reabsorção de solutos e água do espaço intercelular lateral, reduzindo assim a re-absorção tubular.
Diminuição da re-absorção de Na+ no ducto coletor
Tanto o aumento da carga filtrada de NA+ como a diminuição na reabsorção de Na+ no túbulo proximal resultam na liberação de grandes quantidades de NaCl para a alça de Henle e para o túbulo distal.
Embora haja redução na atividade neural simpática e a queda nos níveis de aldosterona, a carga de Na+ que chega á alça de Henle está muito aumentada, fazendo a parcela absorvida de Na+ aumentar. 
A quantidade de Na+ que chega ao ducto coletor, após atuação do túbulo proximal e da alça de Henle, está aumentada em comparação com o estado euvolêmico.
A quantidade de Na+ liberada para o início do ducto coletor varia proporcionalmente com o grau de expansão de volume. 
Essa carga aumentada de Na+ supera a capacidade de reabsorção do ducto coletor, que ainda está mais reduzida pelas ações do peptídeo atrial natriurético (antagonista do ADH) eda urodilatina, além de estar reduzida também pelos menores níveis circulantes de aldosterona.
O evento final na resposta á expansão do volume é a excreção de água.
Á medida que a excreção de Na+ aumenta, a osmolaridade do plasma começa a cair. Isso resulta na diminuição da secreção de ADH. 
A secreção de ADH diminui também em resposta aos níveis elevados de peptídeo natriurético atrial. 
Adicionalmente, o peptídeo natriurético atrial inibe a ação do ADH no ducto coletor. 
Juntos, esses efeitos diminuem a re-absorção de água no ducto coletor, aumentando a excreção de água pelos rins. 
Assim, a excreção de Na+ e água ocorre em conjunto: a euvolemia é restaurada, e a osmolaridade do plasma permanece constante. 
Como já observado, o curso temporal dessa resposta (horas a dias) depende da magnitude da expansão do volume. Se o grau do aumento de volume é pequeno, os mecanismos de controle irão restaurar a euvolemia, por exemplo, dentro de 24 horas. Se houve grandes aumentos de volume, contudo, a volta á euvolemia pode levar muitos dias. 
 Em resumo, a resposta do néfron a um volume efetivo circulante aumentado envolve a ação integrada de todas as suas partes. 
A carga filtrada de Na+ aumenta (aumento da TFG)
A reabsorção do túbulo proximal diminui (balanço glomérulo-tubular não ocorre nessas situações)
A liberação de NaCl para o ducto coletor aumenta.
Esse aumento na liberação, com a inibição da reabsorção no ducto coletor, resulta na excreção de uma grande fração da carga filtrada de Na+, com consequente recuperação da euvolemia.
Lembrando, o controle da reabsorção de água (feito pelo ADH) se apresenta separado, se necessário, do controle da reabsorção de solutos (que levam uma parcela acompanhante de água). Assim, pode-se lidar tanto com um aumento de volume iso-osmótico quanto com um aumento/diminuição da osmolaridade, fazendo o ajuste fino da reabsorção da água quando necessário.
Aprofundamento – respostas renais a um volume reduzido
Diminuição da TFG
Ocorre contrição arteriolar aferente e eferente como resultado do aumento da atividade dos nervos simpáticos renais.
O efeito parece ser maior na arteríola aferente, causando queda da pressão hidrostática no capilar glomerular, e, consequentemente, diminuindo a TFG.
Essa diminuição da TFG reduz a carga filtrada de Na+.
Aumento da reabsorção de Na+ no túbulo proximal
Muitos mecanismos parecem estar envolvidos no aumento da re-absorção de Na+ pelo túbulo proximal.
O aumento da atividade simpática e da angiotensina II estimulam diretamente a re-absorção de Na+ pelo túbulo proximal.
A diminuição da pressão hidrostática (menor TFG) dentro dos capilares glomerulares também leva a uma diminuição na pressão hidrostática dentro dos capilares peri-tubulares. 
Essas alterações nas forças de Starling facilitam o movimento de fluido do espaço intercelular lateral para dentro dos capilares, estimulando a re-absorção de solutos e água pelo túbulo proximal (o túbulo proximal, relembrando, é o único segmento do néfron no qual as forças de Starling são significantes, devido á alta permeabilidade á água apresentada pelo túbulo (proximal)).
Aumento da reabsorção de Na+ pelo ducto coletor
A redução na carga filtrada e o aumento da re-absorção no túbulo proximal resultam em diminuição da liberação de Na+ para a alça de Henle e túbulo distal.
O aumento da atividade simpática e dos níveis de aldosterona estimula a reabsorção de Na+ pelo segmento espesso ascendente e pelo túbulo distal.
A parcela de Na+ re-absorvida nesses segmentos, contudo, é diminuída em relação á euvolemia. Isso se deve porque uma quantidade muito baixa de Na+ é liberada para a alça de Henle e túbulo distal. 
O efeito resultante da atuação do túbulo contorcido proximal, da alça de Henle e do túbulo contorcido distal é que menos Na+ é liberado para o ducto coletor.
A pequena quantidade de Na+ liberada para o ducto coletor é quase completamente re-absorvida, porque o transporte nesse segmento está intensificado.
Esse estímulo para a reabsorção de Na+ no ducto coletor é primariamente devido ao aumento nos níveis de aldosterona. Adicionalmente, não há presença dos inibidores da reabsorção do ducto coletor (peptídeo natriurético e urodilatina).
Finalmente, a reabsorção de água pelo ducto coletor é intensificada pelo ADH, cujos níveis estão elevados devido á ativação dos barorreceptores de baixa e ala pressão do sistema vascular.
Também há contribuição dos elevados níveis de angiotensina II.
Como resultado, a excreção de água é reduzida, e junto com o Na+ retido pelos rins, a euvolemia é re-estabelecida e a osmolaridade dos fluidos corporais permanece constante.
Em resumo, a resposta do néfron á redução do volume efetivo circulante envolve a ação integrada de todos os seus segmentos. 
A carga filtrada de Na+ diminui (diminuição da TFG)
A reabsorção de Na+ pelo túbulo proximal aumenta (não ocorre o balanço glomérulo-tubular nessas situações)
A liberação de Na+ para o ducto coletor é reduzida. 
Essa diminuição na liberação de Na+ para o ducto coletor, juntamente com o aumento da reabsorção de Na+ nesse segmento, virtualmente eliminam o Na+ da urina em situações de volume circulante efetivo reduzido. 
Mecanismos renais para diluição e concentração de urina
Em circunstâncias normais, a excreção de água é regulada separadamente da excreção de solutos (como o NaCl).
Para que essa regulação separada ocorra, os rins devem ter a capacidade de excretar urina com osmolaridade diferente da do corpo, tanto hipo-osmótica quanto hiper-osmótica.
Essa capacidade de excretar urina com osmolaridade variável requer que haja separação de solutos e água em alguns segmentos do néfron. 
A reabsorção de solutos no túbulo proximal resulta na reabsorção de uma quantidade proporcional de água, sem separação de solutos e água. No túbulo proximal, independente se a urina excretada é diluída ou concentrada, nunca ocorre separação de solutos e água.
A alça de Henle (em particular o segmento espesso ascendente) é o principal local do néfron onde ocorre a separação de solutos.
Deste modo, a excreção de urina tanto diluída quanto concentrada requer o funcionamento normal da alça de Henle.
 
A produção de urina hipo-osmótica é conceitualmente de fácil entendimento. O néfron deve simplesmente reabsorver solutos do fluido tubular e não permitir a passagem de água. 
Como já comentado, a re-absorção de solutos sem reabsorção de água ocorre primariamente no segmento espesso da alça de Henle.
Em certas condições (ou seja, na ausência de ADH), o túbulo distal e o ducto coletor também participam desse processo de reabsorção de soluto sem reabsorção de água. (na presença de ADH, contudo, a parte distal do túbulo distal e o ducto coletor inteiro se tornam permeáveis á água, reabsorvendo-a).
A produção de urina hiper-osmótica é um pouco mais difícil de entender.
Esse processo requer remoção de água do fluido tubular, deixando o soluto para trás. Como a água pode mover-se apenas passivamente (por gradiente osmótico), os rins devem gerar um meio hiper-osmótico que mova a re-absorção de água do fluido tubular. 
O fluido intersticial da medula renal é o meio hiper-osmótico que permite a re-absorção de água do fluido tubular.
A alça de Henle e em especial o segmento espesso ascendente são essenciais para gerar esse meio medular hiper-osmótico. 
Uma vez gerado um meio hiper-osmótico no interstício medular, ele move a reabsorção da água no ducto coletor, levando á concentração da urina.
Mecanismos renais para excreção de urina diluída (diurese aquosa)
Na diurese aquosa (urina diluída), os níveis de ADH estão baixos ou ausentes.
O fluido que entra no segmento descendente fino da alça de Henle proveniente do túbulo proximal é iso-osmótico com relação ao plasma. Esse fluido iso-osmótico reflete a natureza essencialmente iso-osmótica da reabsorção de água e solutos no túbulo proximal.
O segmento descendente fino da alça de Henle é altamentepermeável á água mas muito pouco permeável a solutos, tais como NaCl e uréia. Consequentemente, á medida que o fluido penetra mais profundamente na medula hiper-osmótica, a água é re-absorvida devido ao gradiente osmótico que se estabelece através do segmento descendente fino. Em consequência desse processo, o fluido que chega na curva da alça tem osmolaridade igual áquela do fluido intersticial circunjacente. Contudo, embora a osmolaridade do fluido tubular e fluido intersticial sejam similares na curva da alça, sua composição difere. No fluido tubular, a [NaCl] é maior que a do fluido intersticial, mas a [uréia] do fluido tubular é menor que aquela do fluido intersticial. 
O segmento fino ascendente é impermeável á água, mas é permeável ao NaCl e á uréia. Consequentemente, como o fluido tubular move-se para cima no segmento ascendente, o NaCl é reabsorvido passivamente (porque [NaCl] no fluido tubular é maior que [NaCl] no interstício, mesmo que a osmolaridade seja a mesma (fluido intersticial tem [uréia] maior, para compensar [NaCl] menor), enquanto a uréia é passivamente secretada para dentro do fluido tubular. O resultado final é que o volume do fluido tubular permanece inalterado ao longo do segmento fino ascendente, mas a [NaCl] diminui e a [uréia] aumenta. Globalmente, o movimento de NaCl para fora do lúmen do segmento fino ascendente é maior que o movimento de uréia para dentro desse segmento, e o fluido tubular torna-se diluído.
O segmento espesso ascendente da alça de Henle é impermeável á água e á uréia. Essa porção do néfron reabsorve ativamente NaCl (saída de NaCl do fluido tubular), diluindo o fluido tubular. A diluição ocorre em tal grau que esse o segmento espesso ascendente é frequentemente referido como o segmento diluidor dos rins. O fluido que deixa o segmento espesso ascendente é hipo-osmótico em relação ao plasma (tem aproximadamente 150mOSM/kg H20)
O túbulo distal e a porção cortical do duto coletor ativamente reabsorvem NaCl, mas são impermeáveis á uréia. Na ausência do ADH, esses segmentos não são permeáveis á água. Deste modo, quando o ADH está ausente ou presente em níveis baixos (OSM plasma diminuída), o túbulo distal e o ducto coletor cortical são impermeáveis á água, não a re-absorvendo. Deste modo, a osmolaridade do fluido tubular nesses segmentos é reduzida ainda mais, visto que o NaCl é reabsorvido sem água. O fluido que entra na porção cortical do ducto coletor é hipo-osmótico em relação ao plasma (tem aproximadamente 100mOSM/kg H20).
O ducto coletor medular re-absorve NaCl ativamente. Mesmo na ausência de ADH, esse segmento é levemente permeável á água e á uréia. Consequentemente, alguma uréia entra no ducto coletor proveniente do interstício medular, e um pequeno volume de água é re-absorvido.
A urina é eliminada numa osmolaridade de cerca de 50mOSM/Kg H20, e contém baixas concentrações de NaCl e uréia. (as concentrações de NaCl ficam baixas na urina hipo-osmótica porque o NaCl é retirado do fluido tubular por vários segmentos, sendo esses segmentos impermeáveis á água (sempre impermeáveis, como o segmento fino ascendente, o segmento espesso ascendente ou a primeira parte do túbulo distal; ou impermeáveis quando não há ADH, como a segunda parte do túbulo distal ou o ducto coletor cortical. O ducto coletor medular, na ausência de ADH, é só levemente permeável á água, sendo que a re-absorção ativa de NaCl está presente e não é alterada pelo ADH). A leve permeabilidade á uréia apresentada pelo ducto coletor medular mesmo na ausência de ADH é responsável pelos níveis (presentes, mesmo que baixos) de uréia na urina hipo-osmótica)). 
O volume de urina com osmolaridade de 50mOSM/Kg H20 excretado pode ser tão grande quanto 18 litros/dia, ou aproximadamente 10% da taxa de filtração glomerular (TFG).
 Mecanismos renais para excreção de urina concentrada (anti-diurese)
Na anti-diurese (urina concentrada) a osmolaridade do plasma e os níveis de ADH estão elevados (além da osmolaridade elevada, também pode ser desencadeante do processo de anti-diurese uma diminuição de mais de 10% do volume circulante efetivo)
Os processos de 1 a 4 são similares tanto para a produção de urina concentrada quanto de urina diluída. Um ponto importante no entendimento da produção de uma urina concentrada é que, enquanto a reabsorção de NaCl através dos segmentos fino ascendente e espesso ascendente da alça de Henle dilui o líquido tubular, o NaCl reabsorvido é acumulado no interstício medular, aumentando sua osmolaridade. O acúmulo de NaCl no interstício medular é extremamente importante para a produção de uma urina hiper-osmótica em relação ao plasma, uma vez que isso fornece a força osmótica que move a reabsorção de água através do ducto coletor. O processo global pelo qual a alça de Henle, em particular o segmento espesso ascendente, gera o gradiente hiper-osmótico intersticial é chamado multiplicação em contra-corrente.
Devido á reabsorção de NaCl no segmento espesso ascendente da alça de Henle, o fluido que chega ao ducto coletor é hipo-osmótico em relação ao fluido intersticial circunjacente. Deste modo, é estabelecido um gradiente osmótico através do ducto coletor. Na presença de ADH, que aumenta a permeabilidade á água no ducto coletor, a água se difunde para fora do lúmen tubular, e a osmolaridade do fluido tubular aumenta. Essa difusão de água inicia o processo de concentração urinária. A osmolaridade máxima alcançada pelo fluido tubular no ducto coletor cortical é de aproximadamente 300mOSM/Kg H20, que é a osmolaridade do fluido intersticial circunjacente e do plasma. Embora o fluido nesse ponto tenha a mesma osmolaridade que o fluido que entra no segmento fino descendente, sua composição foi dramaticamente alterada. Devido á reabsorção de NaCl pelo segmento ascendente da alça de Henle, o NaCl é responsável por uma fração muito pequena da osmolaridade total do fluido tubular. Ao invés, a osmolaridade do fluido tubular é dada principalmente pela uréia (uréia filtrada, mais a uréia secretada nos segmentos fino descendente (pouquíssimo) e fino ascendente da alça de Henle) e por outros solutos não reabsorvidos (como K+ e creatinina).
A osmolaridade do fluido intersticial na medula aumenta progressivamente da junção córtico-medular, onde ela é de aproximadamente 300mOsm/Kg H20, para a papila, onde ela é de aproximadamente 1200 mOsm/Kg H20. Deste modo, existe um gradiente entre o fluido tubular e o fluido intersticial ao longo de todo o ducto coletor medular. Na presença de ADH, que torna o ducto coletor medular permeável á água, a osmolaridade do fluido tubular aumenta á medida que a água é reabsorvida. Como a porção inicial do ducto coletor é impermeável á uréia, ela permanece no fluido tubular, e sua concentração no fluido tubular aumenta. Na presença de ADH, a permeabilidade á uréia na última porção do ducto coletor aumenta. Como a concentração de uréia no fluido tubular aumenta pela reabsorção de água no córtex e medula externa, sua concentração no fluido tubular é maior que sua concentração no fluido intersticial, e alguma uréia difunde-se para fora do lúmen tubular e entra no interstício medular. A osmolaridade máxima que o fluido tubular pode atingir no ducto coletor medular é igual áquela do fluido intersticial circunjacente. Os principais componentes do fluido tubular no ducto coletor medular são substâncias que escaparam da reabsorção ou que foram secretadas para o fluido tubular. Entre elas, a uréia é a mais abundante. 
A urina tem uma osmolaridade de 1200mOsm/Kg H20 e contém altas concentrações de uréia e outros solutos não-reabsorvidos. Como a uréia no fluido tubular se equilibra com a uréia do fluido intersticial medular, sua concentração na urina será similar áquela do interstício. O volume de urina nessa condição pode ser tão baixo quanto 0,5 litros/dia.
Comentários finais
A reabsorção de água através do túbulo proximal (67% da água filtrada) e do segmento descendente fino da alça de Henle (15% da carga filtrada) é relativamenteconstante.
Dependendo da concentração de ADH no plasma, uma quantidade variável de água é reabsorvida pelo túbulo distal e pelo ducto coletor, de tal modo que a taxa de excreção de água pode variar entre 0,3% e 10% da água filtrada. 
Durante a anti-diurese, o maior volume de água é reabsorvido no córtex (túbulo distal final e ducto coletor cortical) (o gradiente osmótico no córtex é dado entre o plasma e a urina grandemente diluída pela ação do segmento espesso ascendente e túbulo contorcido inicial). Uma quantidade muito menor é reabsorvida pelo ducto coletor medular. Essa distribuição da reabsorção de água entre segmentos corticais e medulares no néfron ajuda a manter o meio intersticial hiper-osmótico na medula interna, o que por sua vez possibilita a concentração máxima da urina (regulagem fina feita pelo ducto coletor medular)