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UNIVERSIDADE NILTON LINS CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA PROF. LUCIENE SIQUEIRA Fisiologia Veterinária - 3º Período Apostila: Sistema Renal Monitora: Andreza Amorim MANAUS – AM 2018 SISTEMA RENAL IMPORTÂNCIA As duas principais funções dos rins consistem na excreção de resíduos metabólico e na regulação do volume e da composição do meio interno do corpo, o líquido intra e extracelular. Nesse aspecto, foi discutido que a composição dos líquidos corporais não é determinada pelo que a boca ingere, mas sim pelo que os rins mantêm. Outras funções essenciais consistem na secreção de hormônios e na hidrólise de pequenos peptídios, metabolização e excreção de medicamentos. Os hormônios participam na regulação da dinâmica sistêmica e renal, produção de eritrócitos e metabolismo do cálcio, fósforo e osso. A hidrólise de pequenos peptídios conserva os aminoácidos, desintoxica os peptídios tóxicos e regula os níveis plasmáticos efetivos de alguns hormônios peptídicos. Em virtude dessas múltiplas funções, existem muitos sinais clínicos associados à doença renal. ESTRUTURA DO SISTEMA RENAL Os rins consistem em um par de órgãos suspensos da parede dorsal do abdome por uma prega peritoneal e vasos sanguíneos que os irrigam. Possuem uma localização ligeiramente cranial à região lombar média (Figura 1). Figura 1 - Vista lateral de fêmea de cão, mostrando a localização geral dos rins, dos ureteres, da bexiga, uretra, óstio da uretra e vagina. De Reece W.O. (2009) Por serem separados da cavidade abdominal pelo seu revestimento de peritônio, são denominados estruturas retroperitoneais. O sangue é transportado até cada rim por uma artéria renal, e o sangue venoso sai de cada rim por uma veia renal. A artéria renal origina-se diretamente a partir da aorta, e a veia renal desemboca diretamente na veia cava caudal (Figura 2 e 2.1). Figura 2 - Vista ventral dos rins de cão, mostrando as artérias renais, veias renais e ureteres e suas posições em relação à aorta, veia cava e glândulas adrenais. De Reece W.O. (2009). Figura 2.1 – Material de estudo de MSc. Luciene A. Siqueira de Vasconcelos. O rim é descrito como uma estrutura em formato de feijão na maioria dos animais domésticos. Entretanto, no cavalo, é descrito como uma estrutura cordiforme e, no gado, aparece lobulado (Figura 3). Figura 3 - Rim direito, vista ventral. A. Cavalo. B. Vaca. C. Ovelha. Representam, respectivamente, rins cordiforme, lobulado e em formato de feijão. (1)Artéria renal; (2) veia renal; (3) ureter. De Reece W.O. (2009). Quando se efetua um corte sagital mediano através do rim (Figura 4), observam-se um córtex externo e uma medula interna. As estrias da medula são formadas pela disposição anatômica das principais partes que ocupam a medula, a alça de Henle dos néfrons de alças longas e a porção medular dos túbulos coletores. As porções medulares dos túbulos coletores são conhecidas como ductos coletores. O hilo renal é a área entalhada na borda côncava do rim, através do qual o ureter, os vasos sanguíneos, os nervos e os linfáticos entram ou saem. A pelve renal (ver Figura 4) é a origem alargada do ureter no rim. A descarga final de urina a partir dos numerosos ductos coletores é recebida pela pelve renal. O ureter é o túbulo muscular (de músculo liso) que transporta a urina da pelve renal até a bexiga. A bexiga é um órgão muscular (de músculo liso) oco, cujo tamanho varia, dependendo da quantidade de urina nele contida em qualquer momento. O músculo liso da bexiga é conhecido como músculo detrusor. Figura 4 - Plano sagital mediano do rim de cavalo, mostrando o córtex, a medula, a pelve renal, o hilo, o ureter, a artéria renal e a veia renal. Adaptada de Reece W.O. (2009). O colo da bexiga é a continuação caudal da bexiga que leva até a uretra. O músculo liso do colo é misturado com uma quantidade considerável de tecido elástico e atua como esfíncter interno. A uretra é a continuação caudal do colo da bexiga. Transporta a urina da bexiga até o exterior (Figura 5). O esfíncter externo situa-se depois do colo; é composto de músculo esquelético que, nesse local, circunda a uretra. O limite funcional entre a bexiga e a uretra é representado por esse esfíncter. Figura 5 - Junção ureterovesical (entrada oblíqua do ureter na bexiga). A. A urina é transportada da pelve renal para a bexiga por meio de peristaltismo e entra na junção ureterovesical. B. Durante a micção (esvaziamento da bexiga), a urina é direcionada através do colo da bexiga até a uretra. A uretra não retorna ao ureter, devido ao fechamento da junção ureterovesical pela pressão hidrostática da urina associada à contração do músculo detrusor da parede da bexiga. Adaptada de Reece W.O. (2009) MICÇÃO A urina é transportada da pelve renal para a bexiga urinária por peristalse nos ureteres. Os ureteres entram na bexiga em ângulo oblíquo para formar uma válvula funcional, a válvula vesicoureteral. Após a entrada da urina na bexiga, o seu fluxo retrógrado é impedido à medida que a bexiga se enche. A bexiga é um órgão oco muscular (músculo liso), cujo tamanho varia, dependendo da quantidade de urina que contém em determinado momento. O esvaziamento da bexiga é realizado por meio da contração da musculatura vesical, disposta em três camadas. As camadas musculares convergem para o colo da bexiga, de modo que a sua contração também encurta e alarga o colo, diminuindo a resistência uretral. A tensão passiva dos elementos elásticos na mucosa normalmente mantém o lúmen do colo fechado. A célula epitelial que reveste a bexiga, conhecida como epitélio de transição, acomoda-se para a mudança no tamanho da bexiga. Quando a bexiga está vazia, as células parecem estar empilhadas umas sobre as outras, conferindo-lhes uma aparência estratificada. Ocorre uma transição com o enchimento, de modo que a aparência empilhada dá lugar a uma estratificação epitelial mais fina. A uretra é a continuação caudal do colo da bexiga. Ela transporta a urina da bexiga para o exterior. O esfíncter externo situa-se além da bexiga; é composto de músculo esquelético que envolve a bexiga nesse ponto. O limite funcional entre a bexiga e a uretra é representado por esse esfíncter. O escape de urina durante o enchimento da bexiga é evitado pela contração do esfíncter externo e pela tensão passivamente exercida pelos elementos elásticos dentro da mucosa. Quando o esfíncter exteno se relaxa, e o músculo da bexiga se contrai, a urina é expelida da bexiga. REFLEXOS DA MICÇÃO A micção é o termo fisiológico para referir-se ao esvaziamento da bexiga. A bexiga pode se encher antes de seu esvaziamento, devido a reflexos cujos centros de controle estão na medula espinal sacral e tronco encefálico. Os receptores na parede da bexiga são distendidos durante o enchimento e têm a capacidade reflexa (ativação do centro do reflexo da medula espinal sacral) de possibilitar a evacuação da urina através do colo da bexiga e do esfíncter externo. Entretanto, o centro reflexo do tronco encefálico impede a contração da bexiga e o relaxamento do esfíncter externo que de outro modo poderiam ocorrer. Ocorre enchimento normal, e o córtex cerebral é estimulado quando a bexiga está suficientemente cheia. O controle voluntário intervém, permitindo a ocorrência da micção quando apropriado. Uma vez iniciada a micção, o esvaziamento completo é assegurado devido a outro reflexo (tronco encefálico) ativado por receptores de fluxo na uretra. Enquanto a urina estiver fluindo, a contração da bexiga continua até que não exista mais nenhum fluxo (a bexiga está vazia). Os nervosparassimpáticos constituem o único suprimento motor para o músculo detrusor da bexiga. Os nervos simpáticos não exercem nenhum efeito sobre a micção, mas parecem causar constrição do colo da bexiga durante a ejaculação, direcionando, assim, o ejaculado pela uretra peniana, sem fluxo retrógrado para dentro da bexiga. NEFRON O néfron é a unidade funcional do rim. É essencial adquirir uma compreensão da função do néfron para entender a função renal. O número de néfrons varia consideravelmente entre as espécies, e a Tabela 1 fornece números aproximados para diversas espécies. Em uma determinada espécie, o número de néfrons é relativamente constante. Tendo em vista as diferenças de tamanho entre as várias raças de cães, seria possível imaginar que os rins dos cães de grande porte pudessem conter um maior número de néfrons do que os rins de cães de pequeno porte. Entretanto, isso não ocorre, e o maior tamanho dos rins nos cães de grande porte é compensado pela presença de néfrons maiores, em lugar de néfrons mais numerosos. Tabela 1 - Número aproximado de néfrons em cada rim de vários animais domésticos e seres humanos. Fonte: Reece W.O. (2009) Figura 6 – Estrutura do Nefron. Fonte: Fonte: Material de estudo de de MSc. Luciene A. Siqueira de Vasconcelos. O rim dos mamíferos possui dois tipos principais de néfrons, identificados pela (i) localização de seus glomérulos e (ii) profundidade de penetração das alças de Henle dentro da medula. Os néfrons com glomérulos localizados nas partes externas e média do córtex são denominados néfrons cortimedulares ou superficiais. Esses néfrons estão associados a uma alça curta de Henle, que se estende até a junção do córtex com a medula ou até a zona externa da medula. Os néfrons com glomérulos localizados no córtex, próximo à medula, são conhecidos como néfrons justamedulares. Os néfrons justamedulares estão associados a alças longas de Henle que se estendem mais profundamente dentro da medula; alguns estendem-se até alcançar a pelve renal. A relação de cada tipo de néfron com o córtex e a medula é mostrada na Figura 7. Figura 7 - Tipos de néfrons de mamíferos: A. néfron justamedular (de alça longa); B. néfron Cortical. Fonte: Material de estudo de de MSc. Luciene A. Siqueira de Vasconcelos. Os néfrons justamedulares são os que desenvolvem e mantêm o gradiente osmótico do líquido intersticial da medula, de baixo para cima na medula externa para a medula interna, respectivamente. A porcentagem de néfrons que apresentam alças longas de Henle (néfrons justamedulares) varia entre espécies de animais e inclui desde 3% no porco até 100% no gato. Nos seres humanos, a porcentagem de néfrons de alças longas é de cerca de 14%. Entretanto, é importante assinalar que o líquido tubular de todos os néfrons (corticais e justamedulares) deságua em ductos coletores compartilhados, que seguem o seu percurso pela medula até a pelve renal. Por conseguinte, independentemente da influência dos diferentes tipos de néfrons sobre o líquido tubular, o débito final de cada néfron está sujeito aos mesmos fatores que afetam a concentração da urina (influência medular). Componentes do néfron A Figura 8 mostra um néfron típico, com suas partes componentes. O glomérulo é o tufo de capilares através dos quais ocorre filtração. Os capilares glomerulares são cobertos por células epiteliais, e o glomérulo total é envolvido pela cápsula de Bowman, que coleta o filtrado glomerular para o seu transporte através dos túbulos e ductos do néfron. A arteríola aferente transporta sangue para o glomérulo, enquanto a arteríola eferente leva o sangue do glomérulo. O sangue que deixa o glomérulo pelas arteríolas eferentes é redistribuído em outro leito de capilares, conhecidos como capilares peritubulares, que perfundem os túbulos do néfron. Os vasos retos são ramos capilares dos capilares peritubulares associados aos néfrons de alça longa. Após a perfusão dos rins, o sangue retorna à veia cava caudal pelas veias renais. Figura 8 - O néfron funcional com seu suprimento sanguíneo. Um néfron justamedular é mostrado, exibindo os vasos retos. (1) Cápsula de Bowman; (2) túbulo proximal; (3) ramo descendente da alça de Henle; (4) ramo ascendente delgado da alça de Henle; (5) ramo ascendente espesso da alça de Henle; (6) túbulo distal; (7) túbulo conector; (8) túbulo coletor cortical; (9) ducto coletor medular externo; (10) ducto coletor medular interno; (11) arteríola aferente; (12) glomérulo; (13) arteríola aferente; (14) capilares peritubulares; (15) vasos retos; (16) veia renal. O ramo ascendente espesso da alça de Henle transforma-se em túbulo distal quando passa entre as arteríolas aferente e eferente no glomérulo (localização da mácula densa). Adaptada de Reece W.O. (2009) Natureza do filtrado O filtrado glomerular é denominado ultrafiltrado do plasma, visto que os maiores componentes (coloides e células sanguíneas) não são filtrados. Em termos práticos, assemelha-se ao plasma e ao líquido intersticial, exceto que possui uma concentração de proteínas menor que a de ambos. Em virtude de suas fenestrações (ver Figura 9), o endotélio capilar do glomérulo é mais poroso do que o endotélio capilar dos músculos, e as moléculas maiores são mais facilmente filtradas. A filtração das moléculas de proteína é relativamente restrita (semelhante à restrição observada nos capilares musculares), em virtude de seu grande tamanho molecular; porém podem não ser excluídas totalmente. As proteínas com peso molecular de 70.000 ou mais são praticamente excluídas do filtrado. A albumina, a menor das proteínas plasmáticas, tem um peso molecular médio de cerca de 69.000, e 0,2 a 0,3% de sua concentração plasmática pode aparecer no filtrado. A hemoglobina tem um peso molecular de cerca de 68.000 e, quando não ligada, aparece no filtrado em uma concentração igual a cerca de 5% de sua concentração plasmática na forma não ligada. A hemoglobina no plasma que surge em consequência da lise intravascular normal dos eritrócitos está ligada à haptoglobina plasmática (uma proteína plasmática), de modo que o tamanho combinado impede qualquer extravasamento no glomérulo. Se houver lise intravascular excessiva, a haptoglobina plasmática torna-se saturada, e a hemoglobina não ligada começa a aparecer na urina, constituindo a denominada hemoglobinúria. Se a concentração tubular de hemoglobina aumentar demasiado, juntamente com a reabsorção contínua de água dos túbulos, a hemoglobina pode precipitar e causar obstrução tubular. Os túbulos obstruídos podem causar falência renal aguda. Figura 9 - Dinâmica da filtração glomerular nos mamíferos. A cápsula de Bowman é separada do glomérulo por uma membrana glomerular, através da qual ocorre filtração. A extensão da filtração é determinada pelas diferenças entre as pressões que favorecem a filtração e as que se opõem a ela. Nessa ilustração, ocorre filtração, visto que 60 – (32 + 18) = 10 mmHg. Os valores acima ou abaixo de 10 mmHg estão correlacionados com maior ou menor filtração, respectivamente. Os valores de pressão (60, 32, 18) são expressos em mmHg. PH, pressão hidrostática; PCO, pressão coloidosmótica. Adaptada de Reece, W.O. (2009) Túbulos e ductos dos néfrons O filtrado do glomérulo é coletado pela cápsula de Bowman e, subsequentemente, direcionado através dos túbulos proximais contorcidos, situados no córtex do rim. O túbulo proximal continua-se pela alça de Henle, que mergulha na medula. A alça de Henle consiste em um ramo descendente e um ramo ascendente. O ramo ascendente retorna a seu glomérulo de origem no córtex, onde a sua extremidade apresenta um segmento espesso, conhecido como mácula densa. Depois da mácula densa, o túbulo é conhecido como túbulo distal, localizadototalmente no córtex renal, que termina com seu respectivo túbulo conector, que desemboca em um túbulo coletor cortical. O túbulo coletor cortical não é exclusivo de um único néfron, visto que recebe o líquido tubular da parte contorcida de vários túbulos distais. Quando o túbulo coletor afasta-se do córtex e penetra na medula, passa a ser conhecido como ducto coletor. Gerações sucessivas de ductos coletores coalescem para formar ductos coletores progressivamente maiores. O líquido tubular é finalmente descarregado dos ductos coletores maiores para dentro da pelve renal e, a partir daí, transportado pelos ureteres até a bexiga para armazenamento, até a sua liberação através da uretra. A Figura 10 fornece um resumo das partes componentes do néfron pelas quais passa o filtrado glomerular à medida que se transforma em líquido tubular e, por fim, em urina, com sua eliminação final pela uretra. Figura 10 - Resumo do fluxo sanguíneo renal e do fluxo de líquido tubular relacionado com o néfron. A fração do plasma filtrado no glomérulo entra na cápsula de Bowman como filtrado glomerular. Segue pelos túbulos e ductos do néfron na forma de líquido tubular. O líquido tubular está sujeito a reabsorção e secreção e penetra na pelve renal como urina. Após a remoção da fração de filtração do plasma no glomérulo, o sangue remanescente que entra na arteríola eferente é distribuído por meio dos capilares peritubulares até os túbulos proximais, vasos retos e túbulos distais para troca com o líquido tubular. A urina é finalmente eliminada da bexiga pela micção. Adaptada de Reece W.O. (2009) Alça de Henle A alça de Henle é composta de três segmentos: o ramo descendente delgado, o ramo ascendente delgado e o ramo ascendente espesso. A espessura relativa desses três segmentos resulta de diferenças nas células epiteliais e não se refere a mudanças no diâmetro do lúmen. O segmento descendente delgado de cada alça é contínuo com o segmento ascendente delgado na curva em formato de grampo. Os ramos descendentes dos néfrons corticais só se estendem até a face externa da medula externa. Os néfrons justamedulares são os néfrons de alças longas, que possuem ramos descendentes que podem se estender até a pelve renal. O segmento delgado do ramo descendente é um túbulo reto que é a continuação do túbulo proximal e que é seguido, depois da curva em formato de grampo, pelo ramo ascendente delgado. O segmento espesso do ramo ascendente é um túbulo reto que provém do ramo ascendente delgado. O segmento espesso do ramo ascendente da alça de Henle retorna, em seu trajeto ascendente, até o glomérulo de origem, passa entre as arteríolas aferente e eferente e, a partir daí, prossegue como túbulo distal até o túbulo coletor cortical. Figura 11 - : Material de estudo de de MSc. Luciene A. Siqueira de Vasconcelos. Aparelho justaglomerular Quando o segmento espesso do ramo ascendente da alça de Henle retorna a seu glomérulo de origem no córtex, foi constatado que ele passa no ângulo entre as arteríolas aferente e eferente e continua como túbulo distal (Figura 12). O lado do túbulo voltado para o glomérulo entra em contato com as arteríolas; as células epiteliais de contato dos túbulos são mais densas do que as outras células epiteliais e são coletivamente designadas como mácula densa. A mácula densa marca o início do túbulo distal. As células musculares lisas da arteríola aferente que faz contato com a mácula densa consistem em células musculares lisas especializadas, denominadas células granulares justaglomerulares (JG). As células granulares JG possuem grânulos secretores que contêm renina, uma enzima proteolítica. O espaço entre a mácula densa e as arteríolas aferente e eferente, bem como o espaço entre os capilares glomerulares, é conhecido como região mesangial, e consiste em células e matriz mesangiais (Figura 12). As células mesangiais secretam a matriz, secretam a membrana basal glomerular, proporcionam um suporte estrutural, apresentam atividade fagocítica e secretam prostaglandinas. As células mesangiais também exibem atividade contrátil e podem influenciar o fluxo sanguíneo através dos capilares glomerulares. As células localizadas entre a mácula densa e as arteríolas são conhecidas mais especificamente como células mesangiais extraglomerulares ou células lacis. Em virtude de relações funcionais e de proximidade, os três componentes do aparelho JG são (i) a mácula densa, (ii) as células granulares JG e (iii) as células mesangiais extraglomerulares. O aparelho JG está envolvido em mecanismos de retroalimentação, que ajudam na regulação do fluxo sanguíneo renal e taxa de filtração glomerular. Figura 12 – Aparelho justaglomerular (JG). O aparelho JG localiza-se na junção do túbulo distal e seu glomérulo de origem. Está associado com a regulação do fluxo sanguíneo e da fração de filtração do néfron e com a secreção de renina, uma enzima envolvida na formação de angiotensina II. As estruturas no espaço capsular (cápsula de Bowman) aparecem como estruturas independentes, devido à vista em corte transversal. Estruturalmente, continuam-se uma com a outra e com as arteríolas aferente e eferente. Adaptada de Reece W.O. (2009) Inervação A inervação do rim é proporcionada pela divisão simpática (adrenérgica) do sistema nervoso autônomo. Os nervos renais pós-ganglionares entram no hilo do rim em associação a artéria e veia renais e proporcionam a inervação adrenérgica da vascularização renal, de todos os segmentos do néfron e das células granulares JG. A atividade dos nervos simpáticos renais eferentes (ANSRE) produz alterações acentuadas na hemodinâmica renal, no transporte tubular de íons e de água e na secreção de renina. Embora os nervos simpáticos renais tenham sido previamente considerados como um grupo homogêneo de fibras, sabe-se, atualmente, que os efeitos mencionados de estimulação são mediados por grupos funcionalmente específicos de fibras, que inervam separadamente os vasos renais, os túbulos e as células granulares JG. Embora o sistema nervoso autônomo seja descrito como um sistema motor (eferente), existem fibras sensoriais (aferentes) misturadas com as fibras motoras. Por conseguinte, os nervos renais constituem o elo de comunicação entre o sistema nervoso central e os rins. Reflexos renorrenais por meio da via aferente, a partir de receptores sensoriais nos rins, possibilitam a autorregulação da função renal total e o equilíbrio entre os dois rins. Controle da função renal por reflexos renorrenais Os reflexos renorrenais são definidos como respostas que ocorrem em um dos rins, em consequência de uma intervenção no mesmo rim (ipsolateral) ou no rim oposto (contralateral), que são mediados por mecanismos neuro-humorais. Foram identificadas duas classes de receptores sensoriais renais: (i) os mecanorreceptores renais, que respondem a elevações da pressão intrarrenal, e (ii) os quimiorreceptores renais, que respondem à isquemia renal e/ou a alterações no ambiente químico do interstício renal. Os nervos renais aferentes exercem uma inibição tônica da ANSRE contralateral, promovendo a excreção de água e de sódio pelo rim oposto. Por conseguinte, os receptores sensoriais renais formam a base dos reflexos renorrenais, que, com as vias neurais aferentes e eferentes, atuam como sistema de autorregulação ou retroalimentação para equilibrar a função renal excretora entre os dois rins. A pressão na pelve renal aumenta quando ocorre obstrução do fluxo ureteral de urina. Os neurônios mecanossensitivos são ativados em pressões abaixo do limiar de sensação da dor, e seus nervos renais aferentes levam a uma diminuição reflexa na ANSRE contralateral, seguida de diurese e natriurese contralaterais. O comprometimento ipsolateraldo fluxo de urina e da excreção de solutos é compensado por um aumento no fluxo de urina e na excreção de solutos contralaterais, resultando em fluxo de urina e excreção de solutos totais inalterados. Considerações gerais sobre a formação de urina Do plasma para a urina Os três processos que envolvem os néfrons, os ductos coletores e o seu suprimento sanguíneo na formação da urina são a filtração glomerular, a reabsorção tubular e a secreção tubular. Como resultado da filtração glomerular, aparece na cápsula de Bowman um ultrafiltrado de plasma, conhecido como filtrado glomerular. O filtrado glomerular passa a constituir o líquido tubular quando entra nos túbulos do néfron, devido às mudanças de composição que começam a ocorrer imediatamente, em consequência da reabsorção a partir do lúmen tubular e secreção dentro do lúmen tubular (Figura 13). Reabsorção e secreção tubulares prosseguem em toda a extensão dos néfrons e dos ductos coletores, de modo que o líquido tubular só se transforma em urina quando entra na pelve renal. Com a possível exceção da adição de muco no cavalo, não ocorrem mudanças na composição da urina depois de sua passagem pelos ductos coletores. Figura 13 - Néfron e processos funcionais envolvidos na formação da urina. As setas indicam as origens e os destinos dos três processos associados à formação de urina. Após a filtração glomerular, o filtrado glomerular entra no túbulo proximal e transforma-se em líquido tubular. A secreção tubular é direcionada dos capilares peritubulares para dentro dos túbulos, enquanto a reabsorção tubular ocorre dos túbulos para dentro dos capilares peritubulares. A reabsorção e a secreção tubulares ocorrem em toda a extensão do néfron. Adaptada de Reece W.O. (2009) Distribuição do sangue no glomérulo O fluxo sanguíneo renal (FSR) refere-se à taxa de fluxo de sangue para os rins. Tendo em vista que o plasma é a parte líquida do sangue, a partir do qual se forma o filtrado glomerular, o fluxo plasmático renal (FPR) refere-se à parte do FSR que consiste em plasma. Enquanto continuar havendo um FSR, ocorrerá formação de filtrado glomerular no glomérulo, a partir do plasma. A taxa de sua formação é conhecida como taxa de filtração glomerular (TFG) e é medida em mililitros por minuto. O FSR e o FPR também são medidos em milímetros por minuto, e a razão entre a TFG e o FPR é denominada fração de filtração (FF). A FF é a fração (ou porcentagem) do plasma que flui pelo glomérulo, que se transforma em filtrado glomerular. O sangue que continua nas arteríolas eferentes apresenta um valor globular e uma concentração de proteína de valor elevado, visto que houve filtração de uma fração do plasma, que entrou nos túbulos. A concentração de proteína é mais alta, visto que praticamente não consegue ser filtrada com os outros componentes do plasma. A Tabela 2 fornece um exemplo das relações do FSR, FPR, TFG, FF e porcentagem de urina formada em relação à quantidade de filtrado formado em 24 horas. Tabela 2 - Valores aproximados de diversas variáveis da função renal em um cão de 11,35 kg com estado normal de hidratação. *Com base na parte de plasma do hematócrito, de aproximadamente 60%. +Calculado a partir de uma taxa média para cães: 60 mℓ/kg por 24 horas. Fonte: Reece W.O. (2009) FILTRAÇÃO GLOMERULAR E TRANSPORTE TUBULAR Duas funções importantes do rim consistem em filtrar o plasma e em fazer retornar as substâncias filtradas ao plasma ou excretá-las com a urina. A primeira função é descrita como filtração glomerular, enquanto a segunda é designada como transporte tubular. FITRAÇÃO GLOMERULAR FORMAÇÃO DO FILTRADO Os rins possuem a contraparte funcional de dois leitos capilares, representados pelos glomérulos e pelos capilares peritubulares. Os glomérulos são considerados como um sistema de alta pressão (pressão hidrostática elevada, que favorece a filtração), enquanto os capilares peritubulares, que são perfundidos com sangue proveniente do leito capilar glomerular, são considerados como um sistema de baixa pressão (pressão hidrostática baixa, que favorece a reabsorção). Por conseguinte, os glomérulos assemelham-se à extremidade arterial de um capilar muscular típico, enquanto os capilares peritubulares assemelham-se à extremidade venosa. A formação de urina começa quando um ultrafiltrado de plasma passa através do endotélio capilar fenestrado, da membrana basal glomerular e do epitélio glomerular da cápsula de Bowman para dentro do espaço capsular da cápsula de Bowman (Figura 14). A energia para esse processo de filtração é fornecida pelo coração na forma de pressão hidrostática (PH) dentro dos capilares glomerulares e é oposta pela pressão coloidosmótica (PCO) das proteínas plasmáticas mais a PH do filtrado. A dinâmica da filtração está ilustrada na Figura 14. De acordo com os valores apresentados, ocorre filtração efetiva, visto que a PH dos capilares de 60 mmHg ultrapassa os valores combinados da PCO dos capilares de 32 mmHg e da PH do espaço da cápsula de Bowman de 18 mmHg (60 – [32 + 18] = 10 mmHg). Embora ocorra alguma filtração de proteína (uma fonte potencial de PCO na cápsula de Bowman) (como nos capilares musculares), o filtrado não se acumula como o faz no músculo, visto que a PH na cápsula de Bowman faz com que o filtrado siga o seu fluxo para longe da cápsula e através dos túbulos dos néfrons. Por conseguinte, a CPO no espaço da cápsula de Bowman é insignificante. Natureza do filtrado O filtrado glomerular é denominado ultrafiltrado do plasma, visto que os maiores componentes (coloides e células sanguíneas) não são filtrados. Em termos práticos, assemelha-se ao plasma e ao líquido intersticial, exceto que possui uma concentração de proteínas menor que a de ambos. Em virtude de suas fenestrações (ver Figura 14), o endotélio capilar do glomérulo é mais poroso do que o endotélio capilar dos músculos, e as moléculas maiores são mais facilmente filtradas. A filtração das moléculas de proteína é relativamente restrita (semelhante à restrição observada nos capilares musculares), em virtude de seu grande tamanho molecular; porém podem não ser excluídas totalmente. As proteínas com peso molecular de 70.000 ou mais são praticamente excluídas do filtrado. A albumina, a menor das proteínas plasmáticas, tem um peso molecular médio de cerca de 69.000, e 0,2 a 0,3% de sua concentração plasmática pode aparecer no filtrado. A hemoglobina tem um peso molecular de cerca de 68.000 e, quando não ligada, aparece no filtrado em uma concentração igual a cerca de 5% de sua concentração plasmática na forma não ligada. A hemoglobina no plasma que surge em consequência da lise intravascular normal dos eritrócitos está ligada à haptoglobina plasmática (uma proteína plasmática), de modo que o tamanho combinado impede qualquer extravasamento no glomérulo. Se houver lise intravascular excessiva, a haptoglobina plasmática torna-se saturada, e a hemoglobina não ligada começa a aparecer na urina, constituindo a denominada hemoglobinúria. Se a concentração tubular de hemoglobina aumentar demasiado, juntamente com a reabsorção contínua de água dos túbulos, a hemoglobina pode precipitar e causar obstrução tubular. Os túbulos obstruídos podem causar falência renal aguda. Figura 14 - Dinâmica da filtração glomerular nos mamíferos. A cápsula de Bowman é separada do glomérulo por uma membrana glomerular, através da qual ocorre filtração. A extensão da filtração é determinada pelas diferenças entre as pressões que favorecem a filtração e as que se opõem a ela. Nessa ilustração, ocorre filtração, visto que 60 – (32 + 18) = 10 mmHg. Os valores acima ou abaixo de 10 mmHg estão correlacionados com maior ou menor filtração, respectivamente. Os valores de pressão (60,32, 18) são expressos em mmHg. PH, pressão hidrostática; PCO, pressão coloidosmótica. Adaptada de Reece, W.O. (2009) Fatores que influenciam a filtração Pode ocorrer variação da TFG em consequência de alterações no diâmetro das arteríolas aferente e eferente. A dilatação da arteríola aferente aumenta o fluxo sanguíneo para o glomérulo, o que, por sua vez, aumenta a PH e o potencial de filtração. A constrição da arteríola eferente aumenta a PA glomerular, assim como a obstrução de uma veia aumenta a PH dos capilares que a antecedem. Ao mesmo tempo, diminui o fluxo sanguíneo renal (FRS). Os fatores neurais e humorais também são capazes de afetar essas mudanças de diâmetros e serão discutidos em momentos apropriados neste capítulo. Para qualquer tamanho molecular, as moléculas de carga positiva são mais facilmente filtradas do que as de carga negativa. Isso se deve à repulsão eletrostática pelos sítios aniônicos na membrana basal glomerular, que são compostos, em sua maior parte, de proteoglicanos. Esses proteoglicanos de carga negativa repelem moléculas de carga semelhante. Na faixa de pH fisiológico, as moléculas de albumina plasmática são polianiônicas; além de seu grande tamanho molecular, este aspecto é importante na restrição de sua filtração. A perfusão diminuída dos rins pode resultar em mudança na carga eletrostática da membrana glomerular, e moléculas com filtração previamente restrita podem ser filtradas e entrar no espaço capsular. Autorregulação Em situações normais do dia a dia, com níveis variáveis de atividade, o FSR e a taxa de filtração glomerular (TFG) permanecem relativamente constantes dentro de uma ampla faixa de pressão arterial sistêmica média. Entre 80 e 130 mmHg, as mudanças no FSR e na TFG são mínimas. Esse fenômeno, intrínseco ao rim e independente da atividade nervosa renal, é denominado autorregulação. Uma explicação está relacionada com a resposta de um receptor de estiramento miogênico na arteríola aferente, por meio do qual a ocorrência de pressão arterial elevada aumenta o estiramento, com contração da arteríola em resposta a esse estiramento. Dessa maneira, ocorrem diminuição do FSR e redução da PH glomerular. A PH glomerular reduzida diminui a TFG. Uma redução da pressão arterial provoca menos tensão, de modo que ocorre dilatação do vaso sanguíneo, aumentando, assim, o FSR e a PH glomerular, com consequente aumento da TFG. Um mecanismo de autorregulação estreitamente relacionado é conhecido como retroalimentação tubuloglomerular. Esse mecanismo apresenta dois componentes, que atuam em conjunto para controlar a TFG: (i) um mecanismo de retroalimentação da arteríola aferente e (ii) um mecanismo de retroalimentação da arteríola eferente. As células da mácula densa ver Figura 12) detectam mudanças no aporte de volume aos túbulos distais. A diminuição da TFG reduz a velocidade de fluxo na alça de Henle, o que possibilita um aumento da reabsorção de íons sódio e cloreto no ramo ascendente da alça de Henle, diminuindo, assim, a concentração desses dois íons nas células da mácula densa. Isso resulta em um sinal emitido pela mácula densa, diminuindo a resistência ao fluxo sanguíneo nas arteríolas aferentes, que eleva a PH glomerular, ajudando a normalização da TFG. O sinal proveniente da mácula densa também aumenta a liberação de renina pelas células justaglomerulares (JG) das arteríolas aferente e eferente (que constituem os principais locais de armazenamento da renina). A renina, que é uma enzima, aumenta a formação de angiotensina I, que é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (ECA). A angiotensina II provoca contração das arteríolas eferentes, aumentando, assim, a PH glomerular e a filtração glomerular e ajudando a normalização da TFG. A produção de angiotensina II continua, devido à conversão do angiotensinogênio (produzido no fígado) plasmático em angiotensina I pela renina e sua subsequente conversão em angiotensina II pela ECA (Figura 15). Embora a ECA seja principalmente derivada do endotélio capilar do pulmão, em virtude de sua vascularidade, ela também provém do endotélio renal e de outros leitos orgânicos. Depois da vasopressina, a angiotensina II é o segundo vasoconstritor mais potente produzido no corpo. É rapidamente destruída nos leitos capilares periféricos por várias enzimas, denominadas angiotensinases. Embora não esteja relacionada com a autorregulação, a angiotensina II estimula a secreção de aldosterona, que causa a reabsorção de Na+. Isso se torna um fator na regulação do volume do LEC. Figura 15 - Conversão do angiotensinogênio em angiotensina II. O angiotensinogênio plasmático é produzido no fígado. É convertido em angiotensina I pela renina liberada pelas células justaglomerulares das arteríolas aferente e eferente. A angiotensina I é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (ECA) derivada do endotélio capilar. TRANSPORTE TUBULAR O transporte tubular refere-se a todos os fenômenos associados ao líquido tubular em toda a extensão do néfron e ductos coletores. O transporte da cápsula de Bowman até a pelve renal é realizado por uma diferença de PH (alta na cápsula de Bowman e baixa na pelve renal). A reabsorção tubular envolve o transporte de água e de solutos do líquido tubular para os capilares peritubulares. As direções e estruturas envolvidas tanto na reabsorção quanto na secreção são mostradas na Figura 16. Figura 16 - Estruturas que separam o líquido tubular no lúmen tubular do plasma nos capilares peritubulares. A energia necessária para os processos de reabsorção e de secreção é fornecida pela Na+/K+-ATPase (“bomba de sódio e potássio”) localizada na membrana basolateral das células epiteliais do túbulo proximal. Adaptada de Reece, W.O. (2009) Dinâmica capilar nos capilares peritubulares A reabsorção de líquido dos túbulos para dentro dos capilares peritubulares é análoga à reabsorção que ocorre na extremidade venosa de um capilar muscular. Em outras palavras, diferentemente da filtração que ocorre no glomérulo, a dinâmica dos capilares peritubulares favorece a reabsorção. Isso ocorre porque a proteína não filtrada no glomérulo passa a contribuir para maior pressão coloidosmótica PCO no capilar peritubular do que a PCO no líquido tubular. Além disso, uma redução da PH dos capilares peritubulares diminui essa força que iria se opor ao ganho na PCO. É importante associar as reduções da PH e as elevações da PCO dos capilares peritubulares com maior reabsorção tubular. Reabsorção tubular As substâncias importantes ao desempenho da função corporal, como Na+, glicose e aminoácidos, entram no líquido tubular por filtração no glomérulo. Em virtude de seu tamanho molecular relativamente pequeno, essas substâncias atravessam com facilidade a membrana glomerular, e suas concentrações no filtrado glomerular são aproximadamente iguais às concentrações encontradas no plasma. A não ser que retornem ao sangue, essas substâncias são excretadas na urina e, portanto, perdidas do corpo. Para que o Na+, a glicose e os aminoácidos do líquido tubular possam retornar ao sangue, a energia necessária é suprida pela bomba de Na+/K+-ATPase (bomba de sódio e potássio) nas superfícies basal e lateral das células epiteliais tubulares. O transporte simultâneo de dois ou mais compostos pelo mesmo carreador na mesma direção (p. ex., Na+ mais glicose, ou Na+ mais aminoácido) é conhecido como cotransporte. O contratransporte refere-se ao movimento de um composto em uma direção, impulsionado pelo aumento de um segundo composto na direção oposta (p. ex., contratransporte de Na+–H+). Esses dois mecanismos estão ilustrados na Figura 17. Figura 17 - Mecanismos de transporte da membrana. O cotransporte refere-seao transporte de dois compostos através de uma membrana na mesma direção, com o fluxo de um dos compostos (Na+) ao longo de seu gradiente preexistente, transportando o outro (glicose) contra um gradiente. O contratransporte também acopla o transporte de um composto (Na+, conforme mostrado) ao transporte do outro (H+) em direção oposta. De Reece, W.O. (2009) Absorção de sódio Cerca de 65% da reabsorção de Na+ ocorrem no túbulo proximal por meio de três mecanismos principais. A necessidade de energia em cada um deles provém da Na+/K+-ATPase localizada nas bordas basal e lateral das células epiteliais dos túbulos proximais. A direção do transporte é, portanto, do túbulo proximal do néfron para os capilares peritubulares. Convém lembrar que a reabsorção é favorecida nesse local, devido à dinâmica capilar (i. e., aumento da PCO, diminuição da PH) distalmente ao glomérulo. A reabsorção de Na+ é acompanhada de ânions para manter a neutralidade elétrica. Cerca de 75% dos ânions consistem em Cl– e 25%, em HCO3 –. Quando o Na+ é ativamente transportado das células epiteliais tubulares (em direção aos capilares peritubulares), um gradiente químico e elétrico (gradiente eletroquímico) é criado entre as células epiteliais e o lúmen do túbulo proximal. A membrana luminal contém proteínas carreadoras específicas para o Na+ acoplado com glicose ou um aminoácido (cotransporte). Devido ao gradiente eletroquímico e ao mecanismo de cotransporte, o Na+ difunde-se com facilidade (difusão facilitada) do lúmen tubular para dentro da célula epitelial, juntamente com o seu soluto acoplado (glicose ou aminoácido). Cerca de 25% da carga tubular de Na+ são reabsorvidos no ramo ascendente espesso da alça de Henle (medular e cortical). A entrada de sódio ocorre por meio de um carreador de Na+–K+–2Cl– na membrana luminal (cotransporte). Uma vez no interior da célula, o Na+ é ativamente expulso através da superfície basolateral pela Na+/K+-ATPase, e o Cl– sofre difusão passiva para manter a neutralidade elétrica. O cotransporte de Na+–K+–2Cl– na alça de Henle é inibido pelos denominados diuréticos de alça, como a furosemida (os diuréticos aumentam o débito de urina). Os 10% remanescentes de Na+ filtrado são apresentados ao néfron distal. O mecanismo para a reabsorção ativa de Na+ no túbulo contorcido distal e túbulo conector dos néfrons distais está acoplado com o cotransporte de Cl–. Além dos túbulos conectores, a reabsorção de Na+ nos ductos coletores não está acoplada com a reabsorção de Cl–, mas ocorre por meio de canais de Na+ condutores. As zônulas de oclusão nesse local são mais firmes e não apenas limitam a capacidade do Cl– de acompanhar o Na+, mas também impedem que o Na+ bombeado para dentro dos espaços basolaterais retorne ao lúmen tubular. Uma característica do canal de Na+ condutor é a de que haverá reabsorção de uma quantidade aumentada de Na+ pelo ducto coletor se uma carga aumentada for apresentada. A reabsorção de Na+ pelo canal de Na+ condutor no ducto coletor é estimulada pelo hormônio aldosterona, por meio do qual a reabsorção de Na+ aumenta. Isso constitui uma acomodação para a hipovolemia e está associado a um declínio da pressão arterial. O aumento do Na+ é seguido de reabsorção de água por osmose, normalizando, assim, o volume sanguíneo e, por sua vez, a pressão arterial. Reabsorção de glicose e de aminoácidos A glicose e os aminoácidos são reabsorvidos por cotransporte (Figura 18). Estão acoplados a carreadores específicos, que exigem a ligação e difusão do Na+ para o interior da célula, devido ao gradiente eletroquímico do Na+. No interior da célula, o Na+ e a glicose ou os aminoácidos separam-se do carreador. Em seguida, o Na+ é ativamente transportado pela Na+/K+-ATPase até o espaço peritubular, e, presumivelmente, existem carreadores específicos para a difusão facilitada da glicose e dos aminoácidos no espaço peritubular. É provável que existam vários carreadores específicos de Na+-aminoácidos na membrana luminal para o transporte de aminoácidos. Figura 18 – Transporte de Na+ do lúmen tubular para dentro da célula epitelial tubular e seu cotransporte com glicose. A conformação da proteína carreadora possibilita a ligação do Na+ e da glicose a partir do lúmen. A mudança de conformação do carreador possibilita a liberação de Na+ e de glicose no citoplasma epitelial. Uma vez liberado, o carreador retorna a sua conformação original para a ligação de mais Na+ e glicose. O Na+ liberado dentro do citoplasma epitelial tubular é ativamente transportado através das bordas basal e lateral das células para o líquido intersticial e, a partir daí, sofre difusão para dentro dos capilares. A glicose segue a mesma via, exceto que ela não é ativamente transportada. Os aminoácidos também são cotransportados com Na+, de modo semelhante à glicose. Adaptada de Reece, W.O. (2009) Reabsorção de proteínas e peptídios Foi assinalado que as proteínas com peso molecular inferior a cerca de 69.000 têm o potencial de constituir parte do filtrado glomerular. Por serem nutrientes importantes, essas proteínas são, em sua maioria, reabsorvidas no túbulo proximal e não são perdidas na urina. Entretanto, existe uma pequena quantidade de proteínas na urina normal. A concentração de proteína em amostras aleatórias de urina de 157 cães sem nenhuma evidência de doença do trato urinário foi, em média, de 23 mg/dℓ. Foi relatado que a proteína na urina de cães normais contém 40 a 60% de albumina. Outros componentes incluem todas as frações das globulinas. Por exemplo, se um Beagle de 9,5 kg produz 500 mℓ de urina em 24 h, a quantidade de proteína perdida nesse período deve ser de cerca de 115 mg. As proteínas (e polipeptídios) sofrem reabsorção por endocitose e, subsequentemente, são degradadas por lisossomos celulares a seus aminoácidos constituintes. Os aminoácidos movem-se presumivelmente do interior da célula para o espaço peritubular por difusão facilitada. Os pequenos peptídios são hidrolisados na borda em escova luminal do túbulo proximal, e os aminoácidos resultantes são captados pela célula pelo mecanismo de cotransporte da membrana luminal. A hidrólise dos pequenos peptídios é um mecanismo de alta capacidade, capaz de devolver ao corpo grandes quantidades de aminoácidos que, de outro modo, poderiam ser perdidos na urina, na forma de peptídios, ou que não seriam reabsorvidos nas células por endocitose. Outras substâncias Os intermediários do ciclo de Krebs (i. e., lactato e citrato) são reabsorvidos, assim como os cátions e ânions plasmáticos, Ca2+, Mg2+, K+ e fosfato. As vitaminas hidrossolúveis presentes no plasma seriam de outro modo perdidas na urina, não fosse a existência de mecanismos para a sua reabsorção. Secreção tubular Várias substâncias são transportadas dos capilares peritubulares para o líquido intersticial e, em seguida, para o lúmen tubular por meio das células epiteliais tubulares. Um exemplo é fornecido pelo contratransporte de H+ que acompanha a reabsorção de Na+ nos túbulos proximais e distais (ver Figura 19). A secreção de H+ continua no néfron distal, mas não parece estar acoplada com a reabsorção de Na+. A secreção de H+ no néfron distal é principalmente um processo ativo, que ocorre nas células intercaladas do ducto coletor. O transporte renal de K+ é singular, visto que o K+ é reabsorvido em algumas partes do túbulo e secretado em outras. Quando o aporte dietético de potássio é extremamente baixo, ocorre maior reabsorção de K+ no néfron distal, e, quando o potássio dietético é elevado, ocorre maior secreção de K+. Diversos ácidos e bases orgânicos são secretados por mecanismos inespecíficos. Figura 19 - Mecanismos de transporte da membrana. O cotransporte refere-se ao transporte de dois compostos através de uma membrana namesma direção, com o fluxo de um dos compostos (Na+) ao longo de seu gradiente preexistente, transportando o outro (glicose) contra um gradiente. O contratransporte também acopla o transporte de um composto (Na+, conforme mostrado) ao transporte do outro (H+) em direção oposta. De Reece, W.O. (2009) Equilíbrio glomerulotubular A quantidade de filtrado reabsorvida pelo túbulo proximal é consistentemente uma determinada porcentagem do filtrado (cerca de 65% para a água e o NaCl), e não uma quantidade constante para cada unidade de tempo. Essa propriedade do túbulo proximal de reabsorver uma fração consistente da quantidade de filtrado glomerular é conhecida como equilíbrio glomerulotubular. Se a TFG for baixa, apenas uma fração da quantidade de filtrado é reabsorvida no túbulo proximal (e não a maior parte), e a fração remanescente (cerca de um terço) prossegue até o néfron distal, onde os processos reguladores podem atuar. Se a TFG for alta, a quantidade adicional de filtrado não prossegue até o néfron distal, porém apenas cerca de um terço, e a capacidade limitada de regulação não é sobrecarregada. Sistema Renal Aves e Repteis No que concerne à formação e à eliminação da urina, as aves possuem muitas semelhanças com os mamíferos, porém existem diferenças importantes e notáveis. As semelhanças incluem filtração glomerular, seguida de reabsorção tubular e secreção tubular por meio das quais o filtrado é modificado. Além disso, a urina das aves pode apresentar osmolalidade acima ou abaixo daquela do plasma. As diferenças dos mamíferos incluem a presença de dois tipos principais de néfron, a presença de um sistema porta renal, a formação de ácido úrico em lugar de ureia como principal produto final do metabolismo do nitrogênio e modificação pós-renal da urina ureteral. Os rins das aves são estruturas retroperitoneais pareadas, que estão estreitamente ajustados às depressões ósseas da pelve fundida. Cada rim é dividido em lobos cranial, médio e caudal. Os ureteres transportam a urina dos rins até a cloaca, que constitui o local comum de coleta dos órgãos digestivos, reprodutores e urinários Figura 20 – Vista ventral dos órgãos e estruturas associadas da cavidade dorsal do abdome de um frango. A, parte abdominal da aorta; AE, artéria epididimária; AR, artéria renal cranial; C, cloaca; E, epidídimo; IE, veia ilíaca externa; P, veia porta renal caudal; R, veia renal; T, testículo; AT, artéria testicular; U, ureteres, V, veia cava posterior; DD, ducto deferente; 1, 2 e 3, lobos cranial, médio e caudal do rim esquerdo, respectivamente. Adaptada de Hodges, R.D. (1974). Tipos de néfron Os rins das aves caracterizam-se pela presença de dois tipos principais de néfrons, o néfron dos répteis e o dos mamíferos. Os néfrons do tipo réptil estão localizados no córtex e não possuem alças de Henle. Foi descrito um segmento intermediário que conecta os túbulos proximal e distal e que se acredita possa representar uma alça de néfron primitiva. Os néfrons do tipo réptil não são capazes de concentrar a urina. Os néfrons do tipo mamífero possuem alças de Henle bem definidas, que são agrupadas em um cone medular, a parte do lóbulo que corresponde ao estipe de um cogumelo. Outras estruturas presentes no cone medular incluem os ductos coletores e os vasos retos, que entram pela extremidade cortical mais larga do cone. Ver figura 21. Figura 21 - Disposição dos néfrons do tipo réptil e do tipo mamífero em um lóbulo. (1) Rim de ave com seus três lobos; (2) lóbulo de um lobo; (3) estrutura interna de um lóbulo. Os néfrons do tipo réptil não possuem alças de Henle. Os néfrons do tipo mamífero estão localizados próximo ao cone medular e estendem suas alças de Henle até o cone. O líquido tubular de ambos os tipos de néfrons entra nos ductos coletores comuns, que também se estendem dentro do cone medular, onde fica exposto a gradientes de concentração do líquido intersticial semelhantes aos dos rins de mamíferos. Toda a urina de um lóbulo sai por um ramo ureteral comum. Adaptada de Reece, W.O. (1997) . Figura 22 - Localização dos néfrons das aves do tipo réptil (TR) e do tipo mamífero (TM) em relação a uma veia central (vc) intralobular e um túbulo coletor perilobular (tcp). O segmento intermediário do néfron TR e a alça do néfron TM são mostrados em preto. As áreas finamente pontilhadas representam o início dos túbulos coletores, também conhecidos como ductos. Adaptada de Johnson, O.W. (1979). Sistema porta renal Uma característica exclusiva do rim das aves é o sistema porta renal, que fornece parte do sangue que irriga os túbulos. O sangue venoso que chega por meio desse sistema provém dos membros posteriores através das veias ilíaca externa e isquiática. O sangue porta renal entra no rim pela sua periferia, fornecendo sangue aferente aos capilares peritubulares. Nos capilares peritubulares, esse sangue é misturado com o sangue arteriolar eferente proveniente dos glomérulos. A mistura perfunde os túbulos e segue pela veia central do lóbulo. Formação e excreção de ácido úrico O metabolismo das proteínas e dos aminoácidos resulta na produção de produtos finais nitrogenados. Entre os numerosos tipos diferentes de animais, a amônia, a ureia ou o ácido úrico são responsáveis por dois terços ou mais do nitrogênio total excretado. Por conseguinte, os animais são divididos em três grupos, com base no principal produto excretor nitrogenado: amônia, ureia ou ácido úrico. Como a amônia é uma substância muito tóxica, ela precisa ser excretada rapidamente ou convertida em uma substância menos tóxica, como a ureia ou o ácido úrico. A excreção de amônia é apenas encontrada em animais de vida totalmente aquática, em que a amônia pode ser rapidamente eliminada no ambiente aquático. O grupo de excreção de ureia é encontrado entre os mamíferos e os anfíbios. Nos répteis e nas aves, ocorre formação de ácido úrico em lugar de ureia, visto que esses animais se desenvolvem em ovos com casca que são impermeáveis à água. A excreção de ureia exige a excreção de água (devido à sua pressão osmótica efetiva), e, como existe apenas uma quantidade limitada de água nos ovos, ela precisa ser conservada. Quando alcança uma determinada concentração, o ácido úrico precipita. Como precipitado (sem pressão osmótica efetiva), não há necessidade de água para sua excreção. Se a ureia fosse excretada, seria necessário eliminar a urina líquida formada, e isso não é possível no interior dos ovos. Assim como ocorre formação de ureia no fígado dos mamíferos a partir da amônia, o ácido úrico também é formado no fígado das aves a partir da amônia. Os rins das aves também constituem um local de formação de ácido úrico. O ácido úrico precipita nos túbulos, visto que a maior quantidade de sangue do sistema porta renal que perfunde os túbulos leva a maior secreção tubular e, consequentemente, maior concentração tubular. As maiores quantidades de ácido úrico nos túbulos excedem a sua solubilidade, e ele precipita. O ácido úrico continua nos túbulos em sua forma precipitada como urato e aparece na urina na forma de coágulo esbranquiçado. Como o ácido úrico não se encontra mais em solução, ele não contribui para a pressão osmótica efetiva do líquido tubular, e a perda obrigatória de água é evitada. Características da urina A urina das aves não misturada com fezes é de coloração creme e contém muco espesso. O ácido úrico precipitado é misturado com o muco. A secreção de muco provavelmente facilita o transporte de solutos precipitados. Glândula de sal aviária Todas as aves possuem glândulas na cabeça conhecidas como glândulas nasais, que, em muitas espécies, produzem uma secreção não serosa e não mucoide de função incerta. Nasespécies com estilo de vida marinho, essas glândulas estão bem desenvolvidas e são capazes de produzir secreções copiosas contendo altas concentrações de NaCl. Em virtude de sua função osmorreguladora nessas espécies, essas glândulas foram denominadas glândulas de sal. Foram descritas glândulas de sal funcionais em muitos representantes de 13 ordens de aves, incluindo avestruzes, pinguins, pelicanos, patos, gansos, gaviões, águias e gaivotas. As glândulas de sal aviárias derivam embriologicamente de invaginações no epitélio nasal que persistem na forma dos ductos principais da glândula. Ocorrem em pares e são compostas de lobos tubulares que são paralelos e que se estendem pela extensão da glândula. Cada lobo possui um canal central que é contínuo com um ducto da glândula. A secreção é formada nos túbulos secretores, que estão dispostos radialmente em torno do canal central de cada lobo e que são contínuos com ele. As células epiteliais que compõem os túbulos são responsáveis pelo processo de secreção. O fluxo sanguíneo para a glândula forma uma rede de capilares que seguem o seu percurso ao longo dos túbulos até a periferia dos lobos, onde veias coletam o sangue próximo da superfície. As glândulas de sal possuem uma estrutura inteiramente diferente daquela do rim e podem excretar uma solução salina de até duas vezes a concentração da água do mar. Essas glândulas secretam o excesso de sal quando a ave ingere alimento com alto teor de sal ou quando ingere água do mar. A secreção de sal flui através dos ductos da glândula de sal para dentro da cavidade nasal, escorre pelas narinas e goteja pela ponta do bico. As glândulas de sal secretam apenas NaCl, porém nenhuma das outras substâncias excretadas pelos rins. Elas funcionam apenas quando existe uma carga de sal; nas demais situações, permanecem em repouso. Referencia Bibliográfica REECE, W.O. Dukes - Fisiologia dos animais domésticos. Rio de Janeiro: EDITORA GUANABARA KOOGAN LTDA, 2015. 1.594p. Material de estudo (slide) de MSc. Luciene A. Siqueira de Vasconcelos.
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