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Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp A todo momento o corpo humano busca a HOMEOSTASE, isto é, “a habilidade de manter o meio interno em um equilíbrio quase constante, independentemente das alterações que ocorram no ambiente externo”. Para isso, lança mão de mecanismos como a função renal, que mantém relativamente constante o volume e a composição dos líquidos corporais. Assim, a entrada e a saída de líquidos (água) e de solutos (íons, proteínas) é extremamente controlada para não deslocar muito o equilíbrio. As principais substâncias que sofrem essa intesa regulação pelos rins são: água, sódio, potássio, magnésio, cloreto, fosfato orgânico, íon bicarbonato, glicose, proteínas, creatinina e ureia. 1. INTAKE E OUTPUT DA ÁGUA A entrada (Intake) de água ocorre por meio da ingestão de água diretamente (~2,1L) e pela ingesta indireta, por meio dos alimentos (~200ml). Essa quantidade e origem da água ingerida varia muito com o estado metabólico do paciente, do clima, etc. A única regra é que a quantidade de água ingerida deve ser igual ou maior ao volume de água excretada (perdida pelo corpo). A saída (Output) de água dá-se naturalmente por diversas formas: evaporação através da pele, umidificação do ar pelos pulmões e vias respiratórias, suor, fezes e urina. A evaporação pela pele e a perda de água pelos pulmões são processos INSENSÍVEIS, ou seja, não dá para serem controlados e diminuídos, sempre vão acontecer independentemente de estresse hídrico. Essa perda de água por esses processos insensíveis não é o mesmo que o suor e está presente também em pessoas que sofrem de síndromes congênitas caracterizadas pela ausência de Glândulas Sudoríparas. Em queimados essa perda aumenta muito (ausência da camada queratinizada) e tem que repor líquidos. A principal forma de perda de água pelo corpo é através dos Rins, pela Urina. Os rins fazem isso de um modo indireto, ou seja, por meio da reabsorção/excreção de íons e substâncias osmoticamente ativas. Os líquidos(água) estão localizados no meio extracelular (LEC) - subdividido em plasma e interstício- e no meio intracelular. Como o líquido intersticial e o plasma estão sempre em contato e trocando componentes, possuem composição muito semelhante. Com o envelhecimento perdemos água corporal devido ao aumento percentual de tecido adiposo, que diminui o percentual de água. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp 2. PERMEABILIDADE AOS SOLUTOS A concentração e a composição dos solutos também varia de acordo com cada compartimento do corpo. Em relação aos Ions, a composição do plasma e do líquido intersticial é muito parecida, enquanto desses com o líquido intracelular é discrepante. Isso se deve porque a membrana endotelial é muito permeável a íons e pouco a proteínas, fazendo com que os íons se equilibrem nos dois meios (intersticio e plasma), enquanto as proteínas se concentrem no plasma. Os rins atuam regulando diretamente a composição e concentração dos íons do meio extracelular, que por consequência, acabam mudando a do meio intracelular. Já a membrana celular é muito permeável a água mas impermeável a muitos eletrólitos (íons). O meio intracelular tem pouco Na+ e muito K+, principais íons que agem na mobilização de água e outras substâncias. Toda essa regulação da concentração dos eletrólitos, proteínas e água é feita com base em FORÇAS OSMÓTICAS criadas por substâncias OSMOTICAMENTE ATIVAS (substâncias que puxam água para si). Para diferenciar OSMOLARIDADE de TONICIDADE corretamente, imagine um líquido com muito magnésio apenas. Esse líquido está com muito mais magnésio do que outro que só tem água, então está hipertônico. Já quanto a osmolaridade, não está necessariamente hiperosmótico porque o magnésio não é um composto muito osmoticamente ativo. A Osmolaridade do plasma e insterstício depende principalmente do sódio, do cloreto e da Albumina. A osmolaridade da célula depende principalmente do potássio. Todos tem mais ou menos 300 mOms/L (mili osmóis por litro), sendo que o plasma tem 301 devido a ALBUMINA. 3. FUNÇÃO RENAL Os Rins tem como principais funções a Regulação da OSMOLARIDADE dos Líquidos Corporais e das Quantidades dos ÍONS do nosso corpo. Porém, também realiza a excreção de produtos finais do metablismo (ureia, creatinina, bilirrubina, medicamentos, toxinas), a Gliconeogênese (faz proteólise, retira grupo amino), regulação da Pressão Arterial, Regulação do balanço Acido- básico (PH) e participa também da síntese de ERITROPOIETINA, VITAMINA D E RENINA (enzima – hormônio). Assim, é o principal órgão que atua na HOMEOSTASE. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp O mecanismo que o corpo encontrou para realizar essa regulação é filtrando a maior parte das substâncias que ver pela frente e reabsorver as necessárias, ou seja, filtração sem especificidade, filtra tudo. Caso o mecanismo fosse filtrar apenas as indesejadas, para que essas sejam eliminadas, não haveria genes suficientes para a codificação de transportadores, canais etc para tanta substância química que existe no mundo, então, por exemplo, os medicamentos se acumulariam no corpo. >> CIRCULAÇÃO RENAL A circulação renal consiste em dois leitos capilares dispostos em série (PLEXO GLOMERULAR E PLEXO PERITUBULAR). Os capilares glomerulares tem uma ALTA PRESSÃO HIDROSTÁTICA, para que a filtração ocorra mais rapidamente (imagina uma torneira com um jato de água bem forte, coberta por um pano com poros bem pequenos. A força da água faz com que mais dela passe pelos poros). Já os capilares Peritubulares (vasa recta) tem uma pressão hidrostática muito baixa, para que a reabsorção dos eletrólitos seja mais eficiente (tem que dar tempo). O consumo de O2 pelos Rins está diretamente relacionado com a taxa de Filtração Glomerular (trabalho do rim), mas consome muito pouco para si. Devido ao imenso aporte sanguíneo, os Rins são excelentes órgãos para a detecção de valores anormais da pressão arterial e da concentração plasmática de eletrólitos. Os rins controlam a filtração e a reabsorção por meio das arteríolas, regulando sua pressão hidrostática, ou seja, aumentando ou diminuindo o lúmen dos vasos (MÁCULA DENSA). A unidade morfofuncional do rim é o NÉFRON, composto por glomérulo (filtração) e túbulos (reabsorção e excreção final). >> AUTORREGULAÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO E DA FG – MÁCULAS DENSAS Os rins possuem mecanismos de Feedback intrinsecos que controlam o fluxo sanguíneo e a FG: o FEEDBACK TUBULOGLOMERULAR. Esse mecanismo consiste em um grupo de células modificadas na Mácula Densa que detectam níveis anormais de Na+ e aumentam/diminuem a resistência das arteríolas glomerulares. Esse feedback pode mexer na resistência das arteríolas Aferentes ou Eferentes, dependendo de onde o complexo Justaglomerular está localizado. Esse feedback Tubuloglomerular é importante para controlar o Fluxo Sanguíneo (contornar flutuações na PA), enquanto a Osmolaridade do filtrado é controlada pelo Feedback Osmorreceptor-ADH. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp O COMPLEXO JUSTAGLOMERULAR são as células da Mácula Densa (parte inicial do Túbulo Distal) e células Justaglomerulares (células epiteliais modificadas que ficam na parede externa das arteríolas aferentes e eferentes). O Aumento da FG [PRESSÃO ARTERIAL ALTA] eleva concentração de NaCl no liquido tubular, mais NaCl penetra nas células da macula densa, por meio do simporte Na+-K+Cl-, o que leva a aumento do consumo de ATP para o simporte e liberação de ADENOSINApor essas células (quebra de ATP em ADP/AMP). O ATP e a adenosina se ligam a receptores na membrana plasmática das células musculares lisas da arteríola aferente (JUSTAGLOMERULARES), provocando o aumento da concentração de Ca++ intracelular que provoca a vasoconstrição da arteríola aferente e inibe a secreção de Renina. Essa vasoconstrição faz com que a taxa de filtração glomerular baixe e retorne ao nível normal. A Diminuição da FG [PRESSÃO ARTERIAL BAIXA] diminui a concentração de NaCl no líquido tubular, que é detectada pelas células da Mácula Densa, gerando dilatação nas Arteríolas Aferentes e liberação de Renina. Isso ocorre porque a baixa concentração de sódio no filtrado pressupõe baixo volume de plasma filtrado, ou seja, baixa taxa de Filtração Glomerular (FG) – fluxo do filtrado fica mais lento e reabsorve mais soluto na alça espessa de Henle. A menor quantidade de NaCl que se liga ao simporte necessita de menos ATP e, portanto, libera menores quantidades de ADENOSINA, que libera pouco cálcio nas Justaglomerulares e não há contração da Arteríola. Assim, a Mácula Densa reduz a resistência arteriolar AFERENTE, para aumentar o fluxo sanguíneo no glomerulo, aumentando a FG. As células Justaglomerulares liberam Renina [SISTÊMICA], que aumenta a quantidade de Angiotensina II no sangue (vasoconstritor – contrai as arteríolas EFERENTES, aumentando a FG. Há um outro mecanismo de Autorregulação que se chama Autorregulação MIOGÊNICA, que consiste na contração das arteríolas em resposta ao aumento da pressão arterial aguda. Isso se dá para proteger os capilares glomerulares da alta pressão hidrostática, que pode lesioná-los. DIETA: O aumento da ingestão de PROTEÍNAS aumenta o Fluxo Sanguíneo Renal e a FG, pois o aumento de aminoácidos no sangue é reabsorvido junto com o sódio (CO-TRANSPORTADORES SÓDIO/AA), diminuindo sua concentração no filtrado. A queda da concentração de Na é captada pela Mácula Densa, que diminui a resistência das Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp arteríolas Aferentes, causando aumento do fluxo sanguíneo e da FG. O aumento da FG após o consumo excessivo de proteínas é importante para manter os níveis normais de excreção de sódio mesmo com o aumento da excreção de metabólitos proteicos, como a Ureia. O mesmo caso acontece com a Glicose, quando está em excesso no plasma (DIABETES MELLITUS), pois também utiliza sistema de co-transporte com o sódio. 3.1 FILTRAÇÃO GLOMERULAR - FG A formação da urina se inicia com a filtração glomerular, onde a maioria das moléculas e íons do plasma são filtrados para o interior da Cápsula de Bowman, exceto células, proteínas e moléculas lipossolúveis (porque sempre estão ligadas a proteínas no plasma). Com isso, temos um filtrado inicial com composição muito semelhante ao PLASMA. Esse filtrado sofre várias alterações no decorrer do caminho pelos túbulos, pois ocorre reabsorção da maioria dos eletrólitos e secreção de substâncias para a Urina. Assim, o processo de formação da urina (excreção) é formado por FILTRAÇÃO – REABSORÇÃO + SECREÇÃO. Contudo, nem todas as substâncias obedecem a todos esses passos: algumas não são reabsorvidas em nada(apenas filtradas - CREATININA), algumas são filtradas e uma parte é reabsorvida (ELETRÓLITOS), outras são filtradas e reabsorvidas completamente (GLICOSE E AA), e outras são filtradas sem reabsorção, mas com mais secreção ainda para a urina (ÁCIDOS E BASES ORGÂNICOS). A filtração Glomerular ocorre por meio da MEMBRANA CAPILAR GLOMERULAR, que é composta por endotélio capilar fenestrado, membrana basal fusionadas (proteoglicanos – SO4-) e prolongamentos epiteliais dos Podócitos. Além dessa barreira física há também a BARREIRA ELÉTRICA, pois todas essas camadas possuem grande quantidade de cargas negativas, impedindo que moléculas muito – atravessem, como a proteína Albumina. Nas fendas de filtração (fendas entre um prolongamento do podócito e outro) há muitas proteínas de membrana com muita carga negativa (NEFRINA, PODOCINA), para impedir mais uma vez que proteínas plasmáticas sejam filtradas. Quanto maior o tamanho da molécula e mais negativa sua carga, menor sua taxa de filtração glomerular (filtra pouco). Eletrólitos, Glicose e água são filtrados livremente, enquanto a Mioglobulina e a Albumina não são filtradas ou são muito pouco mesmo. Em casos de NEFROPATIA, as cargas negativas da membrana glomerular pode ser lesionada e essas moléculas que não são filtradas passarem para a Urina, gerando PROTEINÚRIA/ALBUMINÚRIA e também redução da pressão arterial (queda da pressão coloidosmótica), gerando choque hipovolêmico. >> REGULAÇÃO DA FILTRAÇÃO GLOMERULAR Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp A filtração Glomerular (FG) ocorre devido ao balanço de algumas forças (PRESSÕES), permitindo que os solutos passem dos capilares do glomérulo para o espaço de Bowman. As forças envolvidos são a PRESSÃO HIDROSTÁTICA do vaso sanguíneo (volume plasmático); a PRESSÃO COLOIDOSMÓTICA (força que compostos osmoticamente ativos não filtrados fazem sugando a água para os capilares – Albumina); e a PRESSÃO DA CÁPSULA DE BOWMAN (o filtrado da cápsula de bowman gera uma resistência igual o líquido pleural). Logo, a FG é calculada pelo coeficiente de filtração glomerular multiplicado pela diferença do valor desses vetores. Como a pressão hidrostática nos capilares glomerulares é muito alta para um capilar (60mmHG), o vetor resultante sempre permite que os solutos e a água saia do capilar para a cápsula de Bowman. Quanto maior a pressão hidrostática no glomérulo, maior a taxa de FG. Contudo, ela é intensamente regulada porque a alta pressão hidrostática nos capilares (hipertensão arterial crônica) gera lesões no endotélio e pode causar FIBROSE do Glomérulo. Essa pressão hidrostática do capilar glomerular é gerada pela PRESSÃO ARTERIAL + RESISTÊNCIA DA ARTERÍOLA AFERENTE + RESISTÊNCIA DA ARTERÍOLA EFERENTE. Só o aumento da pressão arterial corpórea não causa necessariamente aumento da pressão hidrostática do Glomérulo, pois os Néfrons conseguem regular isso AUMENTANDO A RESISTÊNCIA DA ARTERÍOLA AFERENTE, por exemplo (diminui seu lúmen, deixando que pouco sangue passe, diminui pressão hidrostática e DIMINUI A FG). Ao contrário, diminuir a resistência das arteríolas aferentes (aumentar seu lúmen, relaxar) aumenta a pressão hidrostática no glomérulo e AUMENTA A TAXA DE FG. Como o aumento da FG não é proporcional ao aumento da REABSORÇÃO pelos Túbulos, quando há um aumento muito acentuado da FG, os túbulos não tem tempo de reabsorver e perdem- se muitos eletrólitos pela Urina (presença acentuada de sódio na urina, por exemplo). Já o AUMENTO DA RESISTÊNCIA DAS ARTERÍOLAS EFERENTES faz com que o sangue se acumule nos glomérulos, o que aumenta a pressão hidrostática. Contudo, esse aumento da pressão hidrostática aumenta a FG inicialmente, mas não continua aumentando porque também há aumento da pressão Coloidosmótica, por ter um obstáculo e acumular o sangue que já tem maior concentração de proteínas (diminui FG se contrair muito, Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp DEPENDE DO GRAU DE CONSTRIÇÃO). A Angiotensina II causa a contração dessas arteríolas. Como as Arteríolas renais são inervadas por fibras nervosas do SNSIMPÁTICO, ativação desse sistema contrai elas e causa redução da FG por diminuição do fluxo sanguíneo (VASOCONSTRITOR) para o glomérulo. Só causam essa queda da FG quando a estimulação simpática é tão grande como em situações de defesa ou hemorragia.3.2 REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR Após a filtração Glomerular, o Filtrado passa por diversas partes dos Túbulos enquanto algumas substâncias são reabsorvidas, outras são secretadas para a Urina e o restante é excretado nos Túbulos Coletores. O processo de Reabsorção tubular é muito SELETIVO ( a FG não é seletiva), reabsorvendo totalmente algumas moléculas (glicose e AA) enquanto outras não (creatinina). Dependendo da necessidade do corpo, os Rins reabsorvem mais ou menos determinados eletrólitos. No processo de REABSORÇÃO, a substância pode ir pela VIA PARACELULAR (Intercelular) ou pela VIA TRANSCELULAR até os capilares Peritubulares (movidos por forças hidrostáticas e coloidosmóticas). >> REABSORÇÃO DE SÓDIO (Na+), GLICOSE E AA NO TÚBULO PROXIMAL O sódio está em maior quantidade no filtrado (lúmen dos túbulos) do que intracelular (carga intracelular é mais negativa, pouco sódio), criando um GRADIENTE ELETROQUÍMICO que faz esse íon se difundir livremente para dentro das células epiteliais tubulares (CANAIS DE SÓDIO SIMPLES na membrana apical) ou pelas junções. Devido a esse gradiente que faz com que o sódio queira sempre entrar na célula, há também simportes e antiportes que fazem com que ele traga para dentro da célula moléculas desejáveis, que devem ser reabsorvidas (CO-TRANSPORTADOR SÓDIO-GLICOSE; CO- TRANSPORTADOR SÓDIO-AMINOÁCIDOS), ou que ao entrar permita que moléculas indesejáveis passe para o filtrado, sendo secretadas (TROCADOR SÓDIO- HIDROGÊNIO). [TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO] Há também um transportador que coloca Sódio, Potássio e Cloreto para dentro da célula (CO-TRANSPORTADOR Na/Cl/K). Esse mecanismo permite a reabsorção de íons Cloreto. Esse sódio que entrou é então colocado ativamente para fora da célula, para o Interstício, por meio da BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO na membrana basolateral. O potássio (K+) que entrou na célula pela bomba é liberado tanto para o Interstício (realimentando a Bomba) quanto para o filtrado (excreção de potássio em excesso). Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp Um pouco do sódio se difunde sem gasto de energia para os capilares Peritubulares devido a forças hidrostáticas e coloidosmóticas(pouco sódio no capilar e muito no interstício, se difunde para lá), enquanto a maioria fica no Interstício. Os aminoácidos e a glicose se difundem para o sangue devido a diferença de concentração (muito alta na célula). A reabsorção de sódio ocorre em várias partes do túbulo, mas é mais intensa no TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL. Nessa parte do túbulo há reabsorção de sódio sozinho e também acoplado com toda a reabsorção de aminoácidos e glicose e SECREÇÃO de H+. >> REABSORÇÃO DE ÁGUA A água é reabsorvida devido a forças coloidosmóticas (OSMOLARIDADE) e de tonicidade geradas pelos solutos reabsorvidos também, principalmente pelo SÓDIO. Quando os eletrólitos, glicose e aa são movidos para dentro da célula, aumentando a concentração intracelular, a água passa por osmose por meio de canais AQUAPORINA na membrana apical. No TÚBULO PROXIMAL há intensa reabsorção de água devido a intensa reabsorção de solutos (membrana altamente permeável a água). Essa reabsorção ocorre principalmente pela via Paracelular (junções). No restante do Néfron (alças de Henle e Tubulo Coletor) há baixa permeabilidade a água, pois as junções são mais fortes e tem pouca Aquaporina. Assim, a rebsorção de água só ocorre se, junto com a diferença de concentração de solutos (pressões hidrostática e coloidosmótica) também haver permeabilidade da membrana á água. Detalhes da reabsorção de água e ureia está no tópico sobre Mecanismo ContraCorrente e Concentração Urinária. >> REABSORÇÃO DE UREIA A concentração de Ureia no filtrado aumenta após a reabsorção de água nos Túbulos Proximais, criando um gradiente de concentração (maior no filtrado e menor nas células) que faz com que ela seja reabsorvida, ainda que em pouca intensidade (50%). Essa reabsorção de Ureia se dá no DUCTO COLETOR MEDULAR (porção medular do ducto coletor, onde drenam os tubulos coletores) por meio de TRANSPORTADORES DE UREIA. GLICOSÚRIA – GLICOSE NA URINA Normalmente não há glicose excretada na Urina, pois é reabsorvida completamente no Túbulo Contorcido Proximal. Porém, quando há um excesso de glicose no sangue – como em pacientes que sofrem de DM1 e DM2 -, as proteínas que fazem parte do Co-transportador de Sódio/Glicose que estão na borda em escova das células epiteliais tubulares se SATURAM, não conseguindo reabsorver tanta glicose. Como não há mais desses cotransportadores na membrana apical das células dos outros túbulos, não há reabsorção da glicose excedente, sendo excretada na Urina. Geralmente a glicose começa a ser encontrada em valores consideráveis na urina após ultrapassar 200mg/dL. Como numa pessoa saudável a glicose plasmática não chega a esse valor mesmo após uma refeição, não deve ter glicose na urina. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp 4. O NÉFRON E SUAS PARTES I. CORPÚSCULO RENAL É formado pelo Glomérulo + Cápsula de Bowman e suas características estão no tópico de Filtração Glomerular. II. TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL Responsável pela reabsorção da maior parte da água e dos solutos do filtrado. Reabsorve TOTALMENTE a glicose e os aminoácidos. Possui muita mitocôndria no polo basal devido a grande necessidade de ATP para a Bomba de Sódio/Potássio. A membrana Apical apresenta Bordadura em Escova (microvilosidades) para aumentar a superfície de contato para a reabsorção. Suas junções celulares não são tão fortes, apresentando grande permeabilidade á água. Reabsorve Glicose, AA, Sódio, Água, Cloreto, Ureia, HCO3-. Secreta ácidos e bases orgânicas, e também o H+ que ajuda na diminuição do ambiente ácido do corpo e também ajuda na reabsorção de íon bicarbonato. O potássio sempre vem junto com o cotransportador sódio-potássio-cloreto. Como o gráfico ao lado utiliza a notação de CONCENTRAÇÃO de sódio no filtrado e não QUANTIDADE, não há diminuição pois grande quantidade de água é reabsorvida junto, mantendo a concentração. Se fosse um gráfico que avaliasse a Quantidade, seria uma reta descendente, pois a maioria do sódio é reabsorvido nessa parte. Os ácidos e bases orgânicos secretados aqui são derivados do metabolismo (uratos, oxalatos, sais biliares e catecolaminas) e não são reabsorvidos. III. ALÇA DE HENLE Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp A Alça de Henle é dividida em 3 partes: Segmento fino descendente, Segmento Fino Ascendente e Segmento Espesso Ascendente. Os finos são chamados assim porque possuem células epiteliais achatadas, sem bordadura em escova, com poucas mitocôndrias e junções celulares fortes. A porção DESCENDENTE FINA é muito permeável a água e mais ou menos permeável aos outros solutos. Como as células são delgadas, permitem a difusão dessas moléculas para o Interstício. Do restante de água que sobrou no filtrado que não foi reabsorvido pelo Túbulo Proximal, essa parte da alça de Henle reabsorve quase tudo. As partes ASCENDENTES FINA E ESPESSA são impermeáveis a água, atuando na concentração da urina. O segmento espesso possui células altas e polarizadas, com bordadura em escova para reabsorção de solutos (Na+, Cl-, K+, Ca++, HCO3- , Mg++) e secreção de H+. Possui também muitas mitocôndrias no polo basal para a bomba de sódio/potássio. Como a parte ascendente da Alça de Henle é impermeável a água mas fica tirando os eletrólitos que restaram, o filtrado que vai chegando no túbulo contorcido distal está bem hipotônico (HIPOSMÓTICO) em relação aoPlasma, ou seja, a urina está muito diluída [SEMPRE, independente de ADH]. IV. TÚBULO CONTORCIDO DISTAL O início do túbulo contorcido distal é conhecido como MÁCULA DENSA, pois dá uma volta até o corpúsculo renal e constitui o polo vascular dessa estrutura. A Mácula Densa é um grupo de células epiteliais do túbulo contorcido distal que estão modificadas, apresentando polos. Elas formam o COMPLEXO JUSTAGLOMERULAR responsável pelo controle fino (FEEDBACK) da FG e do Fluxo sanguíneo para o néfron. Essa porção inicial (mácula densa) reabsorve sódio, cloreto, cálcio e magnésio. Os íons Sódio servem como um sinalizador para a taxa de FG. A porção média/final do Túbulo distal se parece muito com a porção espessa da alça de henle, pois reabsorve os eletrólitos que restaram no filtrado e é impermeável a água (também dilui a urina) e à Ureia. A parte final do túbulo distal e início do túbulo coletor tem funções parecidas e apresentam dois tipos de células: Células Principais e Células Intercaladas. As CÉLULAS PRINCIPAIS reabsorvem Na+ e Cl- e secretam K+ para o filtrado. Caso o hormônio ADH esteja presente, essas células são capazes de reabsorver água. As CÉLULAS INTERCALADAS reabsorvem K+ e HCO3- e secretam H+ para o filtrado. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp A intensidade de reabsorção de sódio é mediada por hormônios, como a ALDOSTERONA. Fármacos inibidores da Aldosterona agem como diuréticos. Quando níveis elevados de ADH está presente, a parte final do Túbulo distal e o início do túbulo coletor ficam mais permeaveis a água, reabsorvendo. Isso ocorre porque o ADH promove uma sinalização intracelular que coloca aquaporinas na membrana apical das células Principais. V. TÚBULO E DUCTO COLETOR A parte MEDULAR do Ducto coletor reabsorve pouco íons sódio que restaram, mas não tudo. Também faz a regulação fina (CONTROLE FINAL) da quantidade de água que será eliminada pela urina, dependendo das necessidades do organismo. Também secreta muitos íons H+ importantes no equilíbrio ácido-basico. Suas células são cuboides, sem bordadura em escova e com poucas mitocôndrias. A permeabilidade á água é controlada pelo ADH, pois as Aquaporinas são colocadas na membrana apical apenas na presença desse hormônio (aumenta a reabsorção de água e faz com que a urina fique concentrada). É permeável a Ureia pois possui TRANSPORTADORES DE UREIA na membrana apical e basolateral, transportando-a para o interstício da medula renal e elevando a osmolaridade dessa região (multiplicador contra-corrente). 5. REGULAÇÃO DA REABSORÇÃO TUBULAR A Reabsorção Tubular é regulada por mecanismos LOCAIS, HORMONAIS e NERVOSOS. Um dos mecanismos locais é a capacidade dos túbulos reconhecer a taxa de FG e se adequar a ela, ou Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp seja, aumentar sua taxa de reabsorção de algumas substâncias em resposta ao aumento da FG [BALANÇO GLOMERULOTUBULAR]. Esse aumento da reabsorção tubular em resposta ao aumento da FG não é correspondida quando esta aumenta muito, em resposta a quadros crônicos de HIPERTENSÃO ARTERIAL. Isso se agrava ainda mais quando a hipertensão lesiona os vasos, podendo abrir umas fenestras bem maiores e deixar que a albumina passe para o filtrado, por exemplo. Como essa proteína é uma substância muito osmótica, há redução da volemia (aumento do débito urinário) e choque. A hipertensão arterial renal também causa aumento da pressão hidrostática no interstício e na vasa recta, fazendo com que menos sódio e água sejam reabsorvidos (maior pressão hidrostática dificulta a difusão do sódio com a água porque já está bem concentrado ali, então ele prefere ficar no túbulo). Isso aumenta ainda mais o débito urinário e pode levar a desidratação. A ANGIOTENSINA II age em resposta a baixa pressão sanguínea, portanto contrai as Arteríolas EFERENTES para elevar a pressão hidrostática no glomérulo, elevando a FG e a reabsorção de sódio e outros solutos pelos túbulos. Também age estimulando diretamente a bomba sódio/potássio para reabsorver mais sódio a fim de aumentar a pressão sanguínea. A ALDOSTERONA secretada pelo Córtex Adrenal aumenta a reabsorção de sódio e a secreção de potássio na urina. Ela age primeiro nas células Principais da parte inicial do Túbulo Coletor estimulando a bomba sódio/potássio. O ADH aumenta a reabsorção de água promovendo a exocitose de vesículas contendo Aquaporina na membrana apical das células Principais do Túbulo Coletor e Distal, ou seja, AUMENTA A PERMEABILIDADE A ÁGUA. Com isso, na presença de ADH há maior reabsorção de água, diminuição do volume e aumento da concentração da urina. Já o ANP (PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL) faz tudo ao CONTRÁRIO: diminui a reabsorção de sódio e água pelos ductos coletores. Esse peptídeo é produzido por algumas células do átrio direito do coração em resposta a distenção devido ao aumento da pressão arterial, aumentando o volume urinário e baixando a pressão. Também diminui a secreção de Renina. Ativação intensa do SNSimpático pode aumentar a reabsorção de sódio pelos túbulos por contração das Arteríolas e por aumentar a liberação de Renina. Assim, predomínio do sistema simpático em longos períodos pode causar Hipertensão Arterial. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp 6. EXCREÇÃO, REABSORÇÃO DE ÁGUA E CONCENTRAÇÃO URINÁRIA Os rins controlam a excreção e a reabsorção total de água do corpo por diversos mecanismos, podendo deixar a urina concentrada ou diluída. Quando a urina está DILUÍDA, quer dizer que está com baixa osmolaridade (pouco soluto) e volume grande. Já quando há estresse hidrico e o corpo precisa reabsorver maior quantidade de água, a urina fica CONCENTRADA (alta osmolaridade: 1200mOsm/L) e com um volume bem reduzido. Assim, regular a osmolaridade da urina significa regular a quantidade de água excretada e vice-versa. O ADH é um potente regulador da osmolaridade e da concentração de sódio que age como um FEEDBACK. O mecanismo de FEEDBACK OSMORRECEPTOR-ADH funciona assim: o aumento da osmolaridade plasmática (aumento de sódio) ativa os neurônios específicos do Hipotálamo, os OSMORRECEPTORES, que estimulam outros neurônios hipotalâmicos que secretam o hormônio ADH na NeuroHipófise. O ADH plasmático permite que maiores quantidades de água sejam reabsorvidas para que a osmolaridade plasmática caia, o que causa o aumento da osmolaridade da urina (URINA CONCENTRADA) e a redução do volume total excretado. A diminuição da PA e da volemia pode acionar os BARORRECEPTORES, que estimulam a secreção do ADH. Em condições normais, sem privação de água, excretamos urina com osmolaridade mais baixa, ou seja, urina um pouco diluída. Os rins não fazem isso reabsorvendo menos eletrólitos, mas sim deixando de reabsorver água nos túbulos distais e coletores (para mudar a concentração da urina não mexe com a quantidade de soluto, apenas de água). Assim, a quantidade de soluto na urina é CONSTANTE enquanto a osmolaridade VARIA. >> EXCESSO DE ÁGUA E URINA DILUÍDA Quando há água em EXCESSO (de sobra, grande aporte de água), o filtrado glomerular que tem osmolaridade semelhante ao plasma (300 mOsm/L) deve ser diluído, ou seja, deve-se reabsorver mais soluto do que água. No Túbulo Contorcido Proximal, a quantidade de soluto e de água reabsorvida ainda são equivalentes, continuando com osmolaridade de 300 mOsm/L (ISOSMÓTICO em relação ao plasma). No ramo Descendente da Alça de Henle, o líquido tubular torna-se HIPEROSMÓTICO em relação ao plasma, pois maior quantidade de água é reabsorvida, enquanto nada desoluto é reabsorvido (400-600 mOsm/L). No entanto, está ISOSMÓTICO em relação ao Interstício, pois esse líquido intersticial é muito concentrado para que a água passe por osmose para ele. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp No ramo Ascendente da Alça de Henle, a água não é mais reabsorvida e, portanto, a urina fica DILUÍDA (pouco concentrada). Isso ocorre porque nessa parte do túbulo ocorre reabsorção de solutos mas a quantidade de água se mantém, diminuindo a osmolaridade da urina (100 mOsm/L). Assim, a urina que deixa o túbulo distal inicial é HIPOSMÓTICA em relação ao plasma e ao Interstício. No Túbulo Distal Final e Túbulos Coletores, a urina fica ainda MAIS DILUÍDA quando há grande aporte de água no organismo, ou seja, na ausência de ADH (50-60 mOsm/L). Isso se dá porque aqui há reabsorção adicional de mais eletrólitos (Na+) e, sem o ADH, mantém-se a quantidade de água ali (impermeável a água). Assim, a formação da urina diluída ocorre quando há bastante água disponível no corpo e se dá pela reabsorção máxima de solutos da urina, sem reabsorver quantidades adicionais de água. A urina formada nesse caso tem BAIXA OSMOLARIDADE e um GRANDE VOLUME (cor clara). >> DESIDRATAÇÃO E URINA CONCENTRADA Nos casos em que há privação de água, ou seja, DESIDRATAÇÃO (Estresse hídrico), maior quantidade de água é reabsorvida pelos túbulos distais e coletores. Gera-se uma urina superconcentrada, ou seja, HIPEROSMÓTICA em relação ao plasma (1200 – 1400 mOsm/L) e com um volume muito pequeno. Assim, o rim continua normalmente a excreção de solutos, mas reabsorve quantidade adicional de água. Para que isso ocorra, deve-se ter grandes quantidades de ADH circulante e alta osmolaridade do Interstício da Medula Renal Interna (produz o GRADIENTE OSMÓTICO para reabsorção adicional de água). A Medula Renal Interna é sempre HIPEROSMÓTICA em relação ao filtrado e ao plasma, possibilitando que a água reabsorvida na presença de ADH (coloca aquaporinas) nos túbulos distais e coletores MEDULARES possa difundir corretamente. Quanto mais hiperosmótica a medula e quanto mais ADH circulante tivermos, mais água será reabsorvida e, portanto, mais concentrada a urina. O Interstício da medula renal já é hiperosmótico normalmente, mas se torna muito mais quando há privação de água devido ao MECANISMO CONTRACORRENTE. Esse mecanismo tem esse nome devido ao fluxo contrário de sangue e líquido tubular entre o vasa recta e as Alças de Henle. A parte descendente das Alças de Henle permitem um fluxo para o interior da medula, enquanto paralela a ela está a parte ascendente da vasa recta, que permite fluxo sanguíneo em direção ao córtex. O mesmo ocorre para a alça ascendente de Henle. A medula renal se torna hiperosmótica devido a reabsorção normal/aumentada de eletrólitos que acabam se concentrando ali no interstício, principalmente pela bomba de sódio/potássio na Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp parte ascendente da Alça de Henle. Quanto mais esse processo de reabsorção de solutos é realizado, mais concentrado fica o interstício [PROCESSO DINÂMICO]. 1. Se considerarmos a primeira vez que passa um filtrado por um néfron, temos inicialmente líquido tubular com 300 mOsm/L em equilíbrio com o Interstício (tem a mesma osmolaridade). 2. O filtrado fica hiposmótico na parte ascendente da alça de Henle devido a reabsorção maciça de soluto sem mexer na quantidade de água. Esses solutos vão para o Interstício medular, aumentando sua osmolaridade de 300 para 400 mOsm/L. 3. O filtrado que está na parte descendente da Alça de Henle se equilibra com o Interstício medular e também muda sua osmolaridade para 400 mOsm/L. 4. O filtrado de 400 mOsm/L “anda” até a parte ascendente da alça de Henle, que também se equilibrou com o Interstício medular (tudo em 400). 5. A parte ascendente se desequilibra novamente com o interstício devido a intensa reabsorção de solutos, que se difundem para o Interstício e aumentam sua osmolaridade para 500 mOsm/L. O filtrado nessa parte fica com osmolaridade mais baixa a medida que ascende mais pela alça de Henle ( 300 – 150 m Osm/L). 6. A parte descendente da Alça de Henle e a parte final do Túbulo proximal aumentam sua osmolaridade para 500 e 350 mOsm/L por se equilibrar com o interstício medular. 7. A osmolaridade do filtrado da parte ascendente da Alça de Henle também aumenta devido ao equilíbrio com o interstício ( fica 500). 8. Mais soluto é reabsorvido da parte ascendente da alça e difundido para o Interstício. O filtrado dessa parte do túbulo fica com osmolaridade de 400 mOsm/L enquanto o Interstício fica com 600 mOsm/L. 9. A parte final do túbulo proximal e a parte descendente da Alça se equilibram com o Interstício medular e atingem 500 e 600 mOsm/L. 10. O filtrado anda e se equilibra com o interstício na parte ascendente da alça, ficando também com 600. 11. A parte ascendente reabsorve mais solutos e coloca no interstício, aumentando a osmolaridade dele para 700 e a sua cai para 500 mOsm/L. 12. O filtrado da parte final do túbulo proximal e da parte descendente da Alça se equilibra com o interstício medular, atingindo 700mOsm/L. 13. Todo o líquido tubular se equilibra com os 700mOsm/L, também a parte ascendente da alça. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp 14. A parte ascendente da alça reabsorve mais solutos para o Interstício. O interstício fica com 800 mOsm/L e o filtrado fica 600. 15. O filtrado da parte final do túbulo proximal e da parte descendente da alça se equilibra com o interstício, ficando com 800 mOsm/L. 16. Todo o filtrado se equilibra com os 800 mOsm/L. 17. A parte ascendente da alça reabsorve mais soluto ainda e aumenta a osmolaridade do interstício para 900 mOsm/L, enquanto a sua cai para 700 mOsm/L. 18. A parte descendente da alça e a parte final do túbulo proximal se equilibram com o Interstício e ficam com 900mOsm/L. 19. Todo o filtrado se equilibra com o Interstício e fica 900mOsm/L. 20. A parte ascendente da Alça reabsorve a quantidade final de soluto e deixa o interstício com 1000 mOsm/L enquanto a osmolaridade do filtrado cai para 800mOsm/L. 21. A parte descendente da alça se equilibra com o interstício, ficando com 1000mOsm/L. No final desse mecanismo contracorrente, o filtrado glomerular tem 300mOsm/L; o líquido do túbulo proximal tem 700 mOsm/L; O líquido da alça descendente de Henle tem 1000 – 1200 mOsm/L; a parte ascendente da Alça tem 1000 – 800 mOsm/L; a parte do túbulo distal tem 500 mOsm/L. Assim, tem que uma diferença de 400, 300 e 200 mOsm/L (GRADIENTE) entre a parede do túbulo e o Interstício medular a medida que os túbulos se aprofundam na medula renal. Esse processo é um ciclo que fica aumentando cada vez mais a osmolaridade do interstício medular e da urina e por isso se chama MULTIPLICADOR. À medida que o líquido tubular flui para o CÓRTEX renal pelo túbulo contorcido distal, é diluído, ou seja, a osmolaridade cai para 100mOsm/L porque esse túbulo é impermeável a água. Como estamos vendo o caso de escassez de água, há presença de ADH que permite a reabsorção adicional de água aqui. Muita água é reabsorvida e a osmolaridade da urina volta a aumentar. É importante que a quantidade adicional de água seja reabsorvida aqui nos túbulos distais e não nas alças de Henle para que não se desfaça a hiperosmolaridade do interstício medular (quando a água é reabsorvida e vai para o interstício, ela só passa para o capilar se o soluto ir também. Se fosse na medula, reduziria a quantidade de soluto no interstício, diminuindo a osmolaridade). O ADHtambém faz com que água seja reabsorvida dos túbulos e ductos coletores, mas é mínima se comparada às partes do tubulo distal ou coletor que ficam no córtex, justamente para não desfazer a hiperosmolaridade do Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp interstício medular. A água é reabsorvida aqui também por ocorrer o equilíbrio entre a urina e o interstício medular que está em 1200mOsm/L, excretando urina muito CONCENTRADA. >> A CONTRIBUIÇÃO DA UREIA PARA A HIPEROSMOLARIDADE DO INTERSTÍCIO MEDULAR Para a formação da urina concentrada, não só a reabsorção de eletrólitos como o NaCl é importante na hiperosmolaridade do Interstício Medular, mas também a reabsorção de até 50% da Uréia. Ela é reabsorvida sem gasto de energia, apenas por TRANSPORTADORES DE UREIA nos ductos Coletores medulares que podem ser ativados mais ainda por ADH. Os ramos espessos da Alça de Henle, o Túbulo Distal e o Túbulo Coletor do Córtex são IMPERMEÁVEIS a Ureia. Pequena quantidade de ureia é SECRETADA na parte Ascendente da Alça de Henle para o filtrado, aumentando sua concentração. Ao chegar nos Túbulos Coletores do CÓRTEX, a concentração de ureia no líquido tubular aumenta ainda mais porque não há reabsorção de ureia (impermeáveis) e e há reabsorção de água (ADH presente). O líquido tubular flui para os ductos coletores MEDULARES e torna-se ainda mais concentrado em Ureia, pois há mais reabsorção de água (ADH). A maior concentração de Ureia cria um GRADIENTE que permite a difusão da Ureia para o Interstício Medular, deixando ele ainda mais hiperosmótico e ajudando a concentrar mais a Urina. A Ureia do Interstício pode ser difundida para as alças de Henle, passando para o filtrado (Reciclagem de Ureia). Dieta rica em PROTEÍNAS excretam bastante Ureia (destino do grupo amino) e, portanto, possui um urina mais CONCENTRADA. A DESNUTRIÇÃO (falta de proteínas, nutrientes) tem como características menor concentração de Ureia no Interstício medular e urina pouco concentrada (perde muita água, por consequência). Na presença de bastante água, o ADH cai, diminuindo a reabsorção de água e de ureia pelos túbulos/ductos coletores. Assim, excreta-se mais ureia na urina, mas não é muito perceptível porque também excreta-se mais água, o que deixa a concentração de ureia menor (mas a quantidade está maior se comparada com a desidratação). >> VASA RECTA A Vasa Recta possui formato em U e é o mesmo que os CAPILARES PERITUBULARES da Medula Renal e servem mais para a oxigenação da medula, mas também para capturar os solutos e a água reabsorvida pelas Alças de Henle. Fazem parte do mecanismo Contracorrente por estarem paralelos ás Alças e com fluxo sanguíneo contrário ao fluxo do filtrado. Esses vasos suprem toda a medula renal e são muito permeáveis aos solutos e a água do plasma, menos às proteínas. Quando esse sangue está entrando na medula (medula externa), está muito concentrado pois recebeu parte dos solutos reabsorvidos e perdeu água para o Interstício. Chegando na Medula interna, esse sangue tem 1200 mOsm/L ou 600, se equilibrando com o Interstício Medular. Quando o Sangue ascende para o córtex, perde Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp solutos para o Interstício e ganha água. Toda a água perdida no trajeto descendente do vasa recta é reposta quando ele ascende para o córtex. O vasa recta não serve para Absorver as substancias reabsorvidas, mas sim para OXIGENAR a medula, pois esta é muito sensível à hipóxia. Mas como o processo não é perfeito, o sangue do vasa recta sai da medula com maior osmolaridade (350), pois absorveu um pouco dos eletrólitos do Interstício que devem ser entregues para outras partes do corpo mesmo, mas a maioria dos eletrólitos fica na medula para continuar sendo hiperosmótica. Mas porque nem todo o soluto é reabsorvido pelos capilares, já que estão em grande quantidade no Interstício Medular? Isso ocorre devido ao fluxo sanguíneo medular ser muito baixo, pois dá tempo do eletrólito que entrou no vasa recta se difundir para fora. O vasa recta evita a dissipação da Hiperosmolaridade da Medula Renal. O aumento do fluxo sanguíneo para a Medula pode diminuir a hiperosmolaridade do Interstício e, assim, diminui a capacidade de concentração da urina. Esse aumento pode ser causado por vasodilatadores que ao aumentar o aporte sanguíneo, o fluxo fica mais rápido e não dá tempo do sódio que entrou no vaso sair de volta para o interstício, diminuindo a concentração dele ali. Pressão arterial alta também pode causar isso. 7. DEPURAÇÃO RENAL Depuração Renal (ou clearence) é a taxa de REMOÇÃO de uma dada substância do plasma pelo Sistema Renal, ou seja, é o volume do plasma que é completamente limpo de certa substância por unidade de tempo. Pode ser medida em ml/min e é importante para verificar a eficiência do Rim em filtrar certas substâncias. Exemplo: Se temos 1mg de um composto X em cada 1ml de plasma, sendo que 1mg do composto X é excretado pelos Rins em 1min, temos 1ml do plasma sendo DEPURADO (limpo) do composto X em 1min (1ml/min). Depuração (Cs) = Concentração Urinária da Substância (Us) x Fluxo Urinário (V) Concentração plasmática da Substância (Ps) Quando temos substâncias que são TOTALMENTE EXCRETADAS pelos Rins, sem reabsorção alguma, podemos utilizar sua depuração para estimar a taxa de Filtração Glomerular (FG). A INULINA (exógena) e a CREATININA (produto da degradação da fosfocreatina) são exemplos disso. No caso da Creatinina, há uma quantidade SECRETADA pelos túbulos renais, gerando uma depuração maior do que a FG de fato. Já a concentração de Creatinina plasmática é importante para avaliar a função renal, pois um aumento (de 2x) na concentraçao de Creatinina no sangue pode significar diminuição (1/2) da taxa de FG (e vice-versa). Como a depuração da Inulina é de 125ml/min, a taxa de FG do Rim também é 125ml/min (125ml de sangue devem passar pelos rins e serem filtrados a cada minuto). 8. BEXIGA URINÁRIA E O REFLEXO DA MICÇÃO Para que ocorra a micção, a Bexiga Urinária deve encher até atingir um limiar (não necessariamente até preencher todo o seu volume, quase estourando) e depois, pelo reflexo da micção, iniciar a contração para o esvaziamento. O Reflexo da Micção é realizado pelo SISTEMA Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp NERVOSO AUTÔNOMO DA MEDULA ESPINHAL, mas também pode ser inibido/estimulado por centros do córtex/tronco encefálico. O músculo Detrusor da bexiga, quando contraído, pode aumentar a pressão interna da bexiga para 40 a 60 mmHg. Na área do colo, esse músculo se dispõe de forma circular, formando o ESFINCTER INTERNO. Esse Esfincter Interno possui um tônus basal que segura a urina dentro da vesícula sem deixar escapar para a Uretra até que a pressão atinja o limiar. Mais externamente tem o ESFINCTER EXTERNO, composto por músculo esquelético voluntário. Os Ureteres possuem mecanismo MARCA-PASSO intrínseco a sua musculatura que quando se distende devido a chegada de urina da Pelve renal, inicia o PERISTALTISMO que a leva até a bexiga urinária. Eles são inervados por fibras Simpáticas e Parassimpáticas, as primeiras inibindo o peristaltismo e as segundas estimulando. Também são bem nutridos por fibras sensoriais que detectam DOR, gerando constrições reflexas intensas da parede do ureter e das arteríolas renais (diminuindo o volume de urina produzido). Esse reflexo de constrição quando há sinal de dor é chamado de REFLEXO URETERORRENAL e impede que a pelve renal e os cálices fiquem cheios de urina quando há obstrução no ureter. >> INERVAÇÃO DA BEXIGAÉ inervada pelos NERVOS PÉLVICOS do PLEXO SACRAL (S2-S3) que contém fribras Sensoriais e Motoras. As fibras SENSORIAIS captam o grau de distensão da bexiga. Já as fibras MOTORAS são as fibras Parassimpáticas que inervam células ganglionares adjadentes a parede da Bexiga e causam a contração do músculo Detrusor. Há também inervação por FIBRAS MOTORAS ESQUELÉTICAS vindas do N. PUDENDO e que inervam o Esfincter Externo da Bexiga. A inervação SIMPÁTICA se dá pelos N. HIPOGÁSTRICOS que saem da L2 e que estimulam os vasos sanguíneos (não a contração da vesícula) e as sensações de dor e enchimento da bexiga. >> REFLEXO DA MICÇÃO Conforme a bexiga se enche de urina e a pressão interna aumenta, surgem PICOS DE CONTRAÇÃO devido ao estiramento nas células sensores. Esses sinais sensoriais de estiramento são conduzidos para para os N. Pélvicos e, por reflexo, a resposta volta a bexiga pelas fibras nervosas parassimpáticas dos N. Pélvicos estimulando a contração e esvaziamento. O estímulo dos N. Pélvicos a contração da bexiga estimula mais células sensoras de estiramento, gerando uma espiral que aumenta cada vez mais a contração da Bexiga [REFLEXO AUTORREGENERATIVO]. Assim, há aumento rápido e contínuo da pressão interna, com um período em que essa pressão fica alta Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp e sustentada, desencadeando uma contração vigorosa que gera o esvaziamento e depois essa pressão retorna ao tônus basal. Para que esse esvaziamento ocorra, também é necessário reflexos que relaxem o esfincter externo pelos N. Pudendos. A micção só vai ocorrer se esse estímulo ser mais potente que o estímulo voluntário para segurar a urina (contração do m. Esquelético). Podemos dizer que o reflexo da micção é TOTALMENTE AUTÔNOMO, pois apenas os nervos da parte sacral da Medula espinhal já resolvem se vai ocorrer esvaziamento ou não. Contudo, o Encéfalo pode contribuir estimulando ou inibindo esse reflexo. Há centros cerebrais na Ponte e no Córtex cerebral que fazem isso. Esses CENTROS SUPERIORES mantém o Reflexo da micção inibido nos momentos em que não se tem vontade de urinar, pode evitar a micção por contração vigorosa do esfincter externo até voluntariamente querer urinar, e também podem ajudar os plexos sacrais no momento da micção. >> MICÇÃO VOLUNTÁRIA Inicia-se com a contração da parede abdominal, aumentando a PRESSÃO INTRA-ABDOMINAL. Essa pressão externa comprime tanto os ureteres, empurrando ainda mais urina para a bexiga, quanto a própria bexiga, aumentando a pressão e permitindo o esvaziamento por DISTENSÃO DA PAREDE DA URETRA. Esse aumento da pressão e compressão ativa os receptores de estiramento que iniciam o reflexo da Micção. Geralmente a bexiga é totalmente esvaziada, podendo sobrar um volume residual de até 10ml. 9. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO E A FUNÇÃO RENAL Para que exista Homeostasia, deve haver o balanço correto de íons Hidrogênio (H+) no corpo. Esse balanço é realizado por diversos SISTEMA TAMPÃO, principalmente atraves do íon Bicarbonato (HCO3-) pelos Rins. Variações na concentração de H+ representam variações bruscas no pH, algo incompatível com a vida de algumas células. O ph do sangue geralmente fica 7.4. Se estiver maior, o indivíduo está em ALCALOSE, se estiver menor que 7,4, está em ACIDOSE. Já o pH intracelular é mais baixo que o pH do plasma, porque as células produzem continuamente CO2 [METABOLISMO ÁCIDO]. O pH da urina varia de 4,5 a 8, dependendo do estado ácido-básico do LEC. Os rins corrigem (lentamente, em dias) os desvios de ph do plasma excretando mais ou menos H+ na urina e, assim, modificando o ph dela (Urina Ácida ou Básica). O SISTEMA TAMPÃO BICARBONATO é constituído pelo íon Bicarbonato que reage com o H+, neutralizando o meio. Forma-se Acido Carbônico BEXIGA ATÔNICA Quando as fibras Nervosas Sensoriais que vão para a Medula Espinhal estão lesionadas, não enviando os sinais de estiramento e não ocorrendo o esvaziamento. A bexiga fica muito cheia, quase estourando, até sair gotas involuntárias pela uretra devido a Incontinência de Superenchimento. Geralmente é causada por um esmagamento da porção sacral da Medula. BEXIGA NEUROGÊNICA Causada pela perda dos sinais inibitórios do Encéfalo por alguma lesão. Isso causa micção frequente e descontrolada, pois mesmo pouca quantidade de urina desencadeia o reflexo da micção e não tem os centros superiores para inibir e esperar encher mais. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp que logo se dissocia (enzima Anidrase Carbônica) em água e gás carbônico. Assim, quanto maior a concentração de H+ em um meio, maior a produção de CO2. Os rins regulam precisamente o pH por meio da SECREÇÃO de H+ na urina, REABSORÇÃO de HCO3- e produção de mais HCO3-. Normalmente, grandes quantidades de íon Bicarbonato são filtradas e, se excretadas para a Urina, retiram base do sangue. Já em relação ao H+, grandes quantidades desse íon são secretadas para a urina, retirando ácido do sangue. Se a excreção de HCO3- for maior que a secreção de H+, ocorrerá déficit de base no sangue, e vice-versa. Os rins precisam excretar os ácidos não voláteis que são produtos da degradação de proteínas da alimentação e reabsorver o máximo de HCO3- que conseguir da Urina para conservar o principal tampão do sangue. Na ALCALOSE, há baixa concentração de H+ no plasma, então precisa fazer algum jeito de aumentar. Para isso, os rins reabsorvem menos HCO3- (sai mais na urina) para que haja menos tamponamento no sangue e mais H+ fique livre, aumentando sua concentração no sangue. Na ACIDOSE, há alta concentração de H+ no plasma, necessitando de mais base para tamponá- lo. Assim, os rins reabsorvem tudo o que puder de HCO3- da urina e ainda secretam mais para o sangue, que acaba tamponando e voltando a concentração normal de H+. >> REABSORÇÃO DE ÍON BICARBONATO NOS TÚBULOS RENAIS Está ligada com a secreção de H+, ambas ocorrendo em todas as partes dos túbulos, menos na parte fina da Alça de Henle (a maioria da reabsorção ocorre no TÚBULO PROXIMAL). Primeiro o H+ é secretado (contra seu gradiente) para lúmen tubular atraves do ANTIPORTE SÓDIO/H+ que funciona devido ao gradiente de concentração favorável de sódio criado pela Bomba de sódio/potássio. Portanto, essa secreção é um processo Ativo Secundário. No líquido tubular, o H+ que foi secretado reage com o íon bicarbonato que foi filtrado do plasma, produzindo ácido carbônico. Esse ácido carbônico transforma-se em gás carbonico e água pela enzima Anidrase Carbonica que está no Glicocálix da membrana apical das células tubulares. A água continua no filtrado enquanto o CO2 se difunde livremente pela membrana e adentra na célula. No citosol, se junta com mais CO2 que vem do metabolismo das células tubulares e reage com água, retransformando-se em ácido carbônico (tem enzima anidrase carbonica nessas células). O ácido carbonico se dissocia em íon bicarbonato e H+. Esse H+ é reciclado, sendo secretado para o lúmen denovo. O íon bicarbonato é colocado para fora da célula por um simporte Sódio/HCO3-. Assim, temos a reabsorção de 1 HCO3- para cada H+ secretado. Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp A combinação de H+ e HCO3- no filtrado não é totalmente exata, porque sempre há um excesso de H+ na urina devido ao metabolismo de proteínas (excretamos 80mEq/L/dia). Esse H+ excretado na urina está combinado com tampões fosfato e amonia, para não deixar o ph dela tão baixo. >> SECREÇÃO DE H+ SEM REABSORÇÃO DE HCO3- Nos túbulos distais e coletores, as célulasINTERCALADAS secretam H+ por processo ativo Primário, ou seja, o transportador de H+ utiliza ATP diretamente por meio da BOMBA DE HIDROGÊNIO. Primeiro, o CO2 vindo do metabolismo das células tubulares se combina com água no citosol e, por ação da Anidrase Carbônica, forma acido carbônico. O ácido carbônico se dissocia em íon Bicarbonato e H+. O íon Bicarbonato se difunde através da membrana basolateral para o capilar, sem gasto de energia, por meio de um antiporte Cloreto/Bicarbonato. O cloreto que entrou naturalmente, sai por difusão para o lúmen tubular. O H+ passa para lúmen tubular através do transportador (bomba de hidrogênio) que utiliza ATP, pois é contra o gradiente de concentração. Assim, para cada H+ secretado, um HCO3- é absorvido, PORÉM esse HCO3- não veio da filtração do sangue, mas sim apenas do metabolismo das células tubulares. Esse tipo de secreção de H+ é a grande responsável pela Urina ácida, apesar de secretar apenas 5% do H+ da urina NORMALMENTE. >> NEUTRALIZAÇÃO DO H+ PELOS TAMPÕES FOSFATO E AMÔNIA Geralmente, a quantidade de H+ excretada é maior que a quantidade de HCO3- da urina. Uma pequena parte do H+ é excretado na urina em sua forma iônica (LIVRE), para que o ph da urina não caia muito a ponto de agredir a mucosa (mínimo 4,5). A grande maioria do H+ é excretado conjugado com Tampões fosfato e Amônia. Mesmo assim, a urina normalmente é um pouco ácida, com pH +/- 6,8. O TAMPÃO FOSFATO é concentrado no líquido tubular. O processo de secreção de H+ é o mesmo que nos outros casos (utiliza ATP indiretamente). O H+ que foi secretado reage com a base NaHPO4- que está em alta concentração Branda de Oliveira de Lima, Turma LVI – Medicina Unicamp no filtrado, gerando SAL DE SÓDIO. Na Acidose esse processo se intensifica, porque há maior excesso de H+. Há ganho de um HCO3- para o sangue, pois o H+ secretado veio de um CO2 derivado do metabolismo das células tubulares. Esse HCO3- não foi apenas o resposto do sangue filtrado. O TAMPÃO AMÔNIA só perde para o tampão fosfato. É composto pelo íon Amônio, sintetizado a partir da Glutamina derivada do metabolismo de proteínas. Essa glutamina sofre várias reações que envolvem a GLICONEOGÊNESE e produz dois íons Amônio e dois HCO3-. O HCO3- é absorvido pelos capilares, sendo um saldo positivo, ou seja, a mais e não filtrado. Já o Amônio é transportado para o lúmen tubular por meio de um Antiporte com Sódio, pois o sódio quer entrar naturalmente na célula (Reabsorvido). O Amônio no túbulo reage com Cloreto da urina. Nesse caso, não houve neutralização de H+ em excesso na urina, apenas formação de 2 íons Bicarbonato para que ele neutralize o H+ do PLASMA. Outro modelo possível é a eliminação de Amônia para o lúmen tubular por difusão simples. Essa amônia veio dos processos metabólicos. Do mesmo modo, o H+ é secretado para o lúmen por um transportador que utiliza ATP diretamente. O H+ do lúmen reage com a Amônia (NH3) que se difundiu da célula, formando íon Amônio. Esse íon Amônio se juntará com o cloreto e será excretado pela urina. Nesse caso, houve produção de um HCO3- e NEUTRALIZAÇÃO de H+ em excesso na urina. >> ACIDOSE CRÔNICA: O aumento da concentração de H+ no plasma estimula o metabolismo da Glutamina para formar NH4+ e HCO3- para neutralizarem os H+. Na acidose, o aumento da pCO2 e da concentração de H+ no plasma estimulam a secreção de H+ para o lúmen tubular, sendo excretado na urina.
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