7 Regulação da Osmolaridade - Transcrição

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Regulação  da  Osmolaridade  
Luís  Carlos  Guedes  Júnior  –  3º  período  
  
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   A  cor  da  urina  vai  variar  de  acordo  com  o  estado  de  hidratação,  este  que  
pode   ser   alterado   por   vários   fatores.   As   urinas   mais   coradas   possuem   uma  
maior  concentração  de  sais,  enquanto  as  mais  claras  possuem  maior  nível  de  
água.   Em   um   dia   frio,   o   corpo   não   precisa   realizar   sudorese   para   perda   de  
calor,  assim  mantendo  os  níveis  de  água  no  corpo,  o  que  faz  com  que  a  urina  
fique   mais   clara   nessas   ocasiões.   Em   contrapartida,   após   atividade   física  
intensa,   o   corpo   perde   muita   água   pela   sudorese,   o   que   aumenta   a  
concentração  salina  na  urina  e   faz  com  que  ela  seja  excretada  com  uma  cor  
mais  amarelada.  
   O   ser   humano   tem  a   capacidade  de   urinar   diariamente   um  valor   entre  
500ml   e   18L,  mantendo   a  mesma   concentração   iônica   em   ambos   os   casos.  
Isso   quer   dizer   que   se   pegarmos   um   tubo   de   ensaio   e   observarmos   a  
osmolaridade  da  coloração  da  urina,  podemos  associar  que  está  associada  a  
concentração   de   sais,   onde   quanto   mais   escura,   maior   essa   concentração.  
Porém,   curiosamente,   o   que   é   perdido   de   sal   urinando   500   ml,   também   é  
perdido  urinando  18L.  Fazendo  uma  analogia,  ao  pegarmos  uma  colher  de  sal  
e  despejarmos  dentro  de  um  copo,  e  outra  colher  e  despejarmos  dentro  de  uma  
piscina  olímpica,  ambas  terão  a  mesma  quantidade  total  de  sal,  porém  o  copo  
possui  uma  concentração  salina  muito  maior.  
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   Quando  falamos  de  água  no  corpo,  temos  que  entender  que  existe  água  
no   plasma,   no   líquido   intersticial   e   água   intracelular.   O   percentual   do   nosso  
peso  corporal  composto  por  água  do  plasma  é  de  5%  (4L),  no  interstício  é  de  
15%   (14L),   e   no  meio   intracelular   é   de   40%   (28L),   totalizando   60%   do   peso  
corporal  total  (42L).  É  importante  ressaltar  que  a  água  pode  ser  ingerida  no  ato  
de  beber  e  por  meio  de  alimentos.  Outros  volumes  de  água  no  corpo,  porém  
em  quantidade  menos  significativa   são  a   linfa  e  a  água   transcelular,   que  é  a  
água   presente   no   espaço   entre   uma   célula   e   outra,   o   que   acontece,   por  
exemplo,  no   líquido  cefalorraquidiano,  nas   junções  sinoviais  das  articulações,  
nas  secreções,  como  saliva,  duodenais  e  biliares,  etc.  
   A  ingestão  de  água  é  controlada  pelo  mecanismo  da  sede,  e  o  que  faz  a  
pessoa  ter  sede  ou  não  é  a  osmolaridade  do  plasma.  Toda  vez  que  sentimos  
sede   a   osmolaridade   do   plasma   está   aumentada.   Osmolaridade   pode   ser  
definida   como   fator   que   faz   trazer   água   para   diluir   solúveis.   Quanto  maior   a  
osmolaridade,  mais  concentrados  estão  os  íons,  os  sais  no  sangue,  e  o  corpo  
precisa  de  mais  líquido  para  diluir  esses  íons.  
Esse   mecanismo   pode   ser   explicado   da   seguinte   forma:   quando   o  
sangue  passa  pelo  hipotálamo,  ele  encontra  dois  núcleos,  sendo  eles  o  núcleo  
supra-­óptico   e   o   núcleo   paraventricular.   Esses   núcleos   vão   produzir   duas  
substâncias   muito   importantes   que   se   concentram   na   neuro-­hipófise,   a  
ocitocina,  que  é  muito   importante  na  fase  final  da  gestação  (início  do  trabalho  
de  parto),  e  a  vasopressina  (ADH  –  hormônio  antidiurético).  Ambos  os  núcleos  
sintetizam  as  duas  substâncias.  Quando  ocorre  aumento  da  osmolaridade  do  
plasma,   o   hipotálamo   percebe   essa   variação   graças   a   presença   de  
osmorreceptores,   e   esses   receptores   passam   a   informação   para   o   núcleo  
supra-­óptico  (preferencialmente  produz  ADH)  para  produzir  mais  vasopressina,  
assim  retendo  mais   líquido,  aumentando  a  quantidade  de  água  a  ser  ofertada  
para   o   plasma   e   diluindo   os   seus   componentes.   Além   disso,   os  
osmorreceptores  modulam  a  sede,  aumentando  também  a  ingestão  de  água.  
A  quantidade  de  água  corporal  pode  variar  de  acordo  com  sexo,   idade,  
peso,   onde   um   recém-­nascido   pode   ter   até   80%   de   seu   peso   corporal  
composta   por   água,   e   é   por   isso   que   a   pele   dos   bebês   é   mais   delgada,  
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enquanto  um  idoso  que  geralmente  possui  50%  do  peso  corporal  composto  por  
água  já  possui  a  pele  mais  ressecada  e  desidratada.  
  
   Comparando  os  níveis  de  água  no  corpo  com  o  passar  da  idade,  
podemos   observar   que   a   quantidade   total   vai   diminuindo,   principalmente   o  
conteúdo  extracelular.  Observando  o  gráfico,  notamos  que  a  água  intracelular  é  
mantida  por  conta  de  sua  importância  nas  funções  celulares.  Quando  os  níveis  
de   água   caem   muito   no   indivíduo,   gerando   um   caso   de   desidratação,  
preocupa-­se  mais  com  o  paciente  idoso  do  que  o  mais   jovem,  pois  o  nível  de  
água  total  nesse  indivíduo  já  é  reduzido.  Uma  diarreia  (que  gera  grande  perda  
de  água)   na   criança  pode  não   ser   tão  preocupante,   enquanto  no   idoso  pode  
causar   até   desmaios.  As  mulheres   tem  uma   tendência  maior   de   reter   líquido  
graças  a  presença  do  hormônio  estrogênio.    
  
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   O   corpo   humano   consegue   regular   a   composição   dos   fluidos  
corporais  através  do  sistema  cardiovascular,  envolvendo  o  sistema  endócrino  
do  hipotálamo,  os  rins,  ou  seja,  por  conta  de  vários  mecanismos  reguladores  é  
muito  difícil   ocorrer  um  caso  de  desidratação  em  um   indivíduo  em  condições  
normais.   O   corpo   mantém   uma   balança   sobre   tudo   que   entra   e   sai   do  
organismo,  e  é  importante  que  seja  observado  no  paciente  o  balanço  hídrico.  O  
balanço   hídrico   vai   envolver   o   quanto   entrou   e   o   quanto   saiu   de   líquido,  
avaliando   soro,   alimentação,   sudorese,   micção,   além   da   própria   produção  
endógena  do  organismo.  De  acordo  com  os  valores,  verifica-­se  perda  ou  ganho  
de  líquido,  revelando  balanços  positivos  ou  negativos.  
Podemos   observar   diferenças   nos   componentes   intracelulares   e  
extracelulares.   No   meio   intracelular   podemos   observar   alta   concentração   de  
K+,  pouco  Na+,  diferentemente  do  extracelular,  que  é  o  oposto.  Além  disso,  no  
meio  extracelular  observamos  alto  nível  de  Cl-­.  O  bicarbonato  praticamente  se  
equaliza   no   meio   extra   e   intracelular.   As   proteínas   são   mais   concentradas  
dentro  da  célula.  
  
   A  distribuição  entre  a   ingestão  e  a  eliminação  demonstra  que  por  dia  o  
corpo   praticamente,   em   média,   ingere   e   elimina   a   mesma   quantidade   de  
líquido.   Através   de   bebidas,   comidas   e   produtos   do   próprio   metabolismo   o  
corpo   recebe   em   média   2550   ml   de   água,   e   elimina   os   mesmos   2550   ml  
através  da  perde  pela  pele  e  pulmões,  suor,   fezes  e  urina.  Existem  distúrbios  
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clínicos  que  vão  desregular  o  metabolismo  da  água,  como  a  diarreia,   vômito,  
sudorese  intensa,  e  até  o  fluxo  menstruale  a  lactação.  No  caso  da  lactação,  a  
mulher   precisa   de   ocitocina,   e   esse   hormônio   é   liberado   no   momento   da  
sucção   do   mamilo   para   a   liberação   do   leite.   Curiosamente   esse   hormônio  
também   causa   sede,   onde   o   aumento   do   consumo   de   água   vai   ajudar   no  
processo  da  lactação.  
   A   regulação  da  osmolaridade  no  corpo  pode  variar,   onde  encontramos  
casos   de   urinas  mais   diluídas   e  mais   concentradas,   porém   a   quantidade   de  
água  não  interfere  na  quantidade  de  sais  sendo  eliminados,  pois  essa  quantia  
tende   a   se   manter   constante.   Dependendo   do   volume   urinado,   o   rim   tem   a  
capacidade  de  separar  sal  de  água  durante  o  trajeto  de  formação  da  urina  no  
néfron.  Esse  efeito  é  a  capacidade  que  o  rim  apresenta  de  separar  Na+  e  K+  
pra  tentar  diluir  ou  concentrar  a  urina.  Esse  efeito  acontece  pelas  propriedades  
que  a  alça  de  Henle,  principalmente  no  ramo  ascendente,  tem  de  trocar  o  Na+,  
K+  e  Cl-­.  
   A  osmolaridade  sanguínea  normal  gira  em   torno  de  300  mOsm/L  e  na  
urina  é  4x  vezes  maior,  girando  em  torno  de  1200  mOsm/L.  Assim  entende-­se  
que  o  corpo  precisa  de  um  mecanismo  que  elimine  essa  quantidade  residual  de  
íons.   Em   um   caso   de   osmolaridade   plasmática   aumentada,   para   conseguir  
reduzir  essa  osmolaridade  o  corpo  precisa  ingerir  mais  água  e  jogar  mais  íons  
fora.  Basta  alterar  os  valores  plasmáticos  em  até  2%  para  que  os  rins  entrem  
em  ação  visando  manter  os  níveis  normais,  o  que  mostra  um  mecanismo  muito  
preciso.   Podemos   encontrar   a   urina   hiperosmótica   (mais   concentrada),  
isosmótica  (menos  concentrada),  e  hiposmótica  (mais  diluída).  Quanto  maior  a  
quantidade  de  soluto  diluído  no  solvente,  maior  a  osmolaridade  do  sistema.  
   Soluções  hipertônicas   vão  estimular  os  osmorreceptores  a   induzirem  o  
núcleo  supra-­óptico  do  hipotálamo  a  liberar  ADH.  Déficit  de  água  também  está  
relacionado  a  queda  da  pressão  arterial,  onde  o  hipotálamo  percebe  alteração  
de  pressão  pelos  barorreceptores  e  induz  a  sede  para  que  o  indivíduo  aumente  
a  ingestão  de  água  e  consequentemente  aumente  a  volemia,  e  também  libere  
ADH  para  manter  os  níveis  de  água  normais  no  organismo.  
    
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LER  OBSERVANDO  A  IMAGEM  ABAIXO  
Nós  temos  então  reabsorção  no  túbulos  contorcido  proximal,  na  porção  
descendente  da  alça  de  Henle,  porção  ascendente,   túbulo  contorcido  distal  e  
ducto   coletor.   O   néfron   justaglomerular   é   aquele   em   que   a   alça   de   Henle  
mergulha  em  parte  da  medula,  e  o  terço  superior  se  localiza  no  córtex  renal.  No  
túbulo  contorcido  proximal  ocorre  reabsorção  de  H2O  e  NaCl  (transporte  ativo).  
Dependendo  da  conformação  das  arteríolas  aferentes  e  eferentes,  ocorre  maior  
ou  menor  formação  de  urina.  No  túbulo  contorcido  proximal  a  osmolaridade  do  
ultrafiltrado  é  a  mesma  do  interstício,  pois  está  perdendo  sal  e  água  junto.  Se  
perdesse   apenas   sal,   a   osmolaridade   do   ultrafiltrado   diminuiria.   Na   porção  
descendente  da  alça  de  Henle  ocorre  apenas  perda  de  água  pelos  canais  de  
aquaporina   do   tipo   7   e   5,   o   que   deixa   a   urina  mais   concentrada.   Os   canais  
aquaporina  são  abertos  sob  influencia  do  ADH,  assim  eliminando  menos  água  
na   urina   e   mandando   mais   água   para   o   interstício.   Para   isso,   o   interstício  
precisa  ter  uma  osmolaridade  maior  do  que  a  do  ducto.  Como  ocorre  perda  de  
água  na  porção  descendente  da  alça  de  Henle,  na  porção  ascendente  (porção  
fina)   o   excesso   de   NaCl   começa   a   ser   absorvido,   e   posteriormente   (porção  
espessa)  aparece  um  trocador  NKCC2,  que  absorve  Na+,  K+,  Cl-­,  ou  seja,  ele  
pega   o   sal   do   ultrafiltrado   e   joga   para   o   interstício   ativamente.  O   ultrafiltrado  
agora   entra   no   túbulo   contorcido   distal,   com   osmolaridade   de   100   mOsm/L,  
pois  agora  além  da  água,   também  perdeu  sal.  Então  ocorrerá  mais  perda  de  
H2O,  mais  perda  de  sal,  e  normalmente  o  ultrafiltrado  atinge  a  osmolaridade  de  
300  mOsm/L,  a  mesma  de  quando  teve  inicio  o  processo.  Isso  não  quer  dizer  
que  o  ultrafiltrado  do  início  seja  igual  ao  do  fim,  o  que  também  explica  como  a  
osmolaridade  passa  de  100  para  300  mOsm/L.  Isso  ocorre  pois  entra  no  ducto  
a   Ureia,   então   o   meu   ultrafiltrado   fica   mais   concentrado   graças   a   essa  
substância.   Neste   momento   temos   baixa   concentração   de   NaCl   e   muita  
concentração  de  Ureia,  enquanto  no  inicio  existia  alta  concentração  de  NaCl  e  
quase   nada   de   Ureia.   A   osmolaridade   chega   até   a   mais   ou   menos   600  
mOsm/L,   e   aí   o   ducto   coletor   começa   a   expulsar   Ureia   para   o   interstício.   A  
presença  do  ADH  neste  momento   faz  com  que  haja   liberação  de  H2O  para  o  
interstício  pelas  aquaporinas  tipo  2,  mas  em  ausência  deste  hormônio  a  água  
continua   na   composição   da   urina,   lembrado   que   o   ADH   é   regulado   pela  
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osmolaridade  do  plasma,   interferindo  na  perda  e  na   reabsorção  de  água.  No  
ato  de  urinar,  a  urina  apresenta  osmolaridade  de  1200  mOsm/L.  Isso  porque  na  
medula  ocorre  mais  saída  de  agua  para  o  interstício  (vasos  retos)  do  que  sal,  
assim  deixando  a  urina  mais  concentrada.  
  
   Um  homem  de   70kg   naturalmente   elimina   cerca   de   600  miliosmóis   de  
soluto  por  dia.  A  capacidade  máxima  do  ser  humano  de  concentrar  a  urina  é  de  
1200  mOsm/L,   pois   o  máximo  que   se   consegue   concentrar   é   o   valor   que   se  
tem  na  medula.  Para  se  eliminar  600  miliosmóis  numa  urina  de  1200  mOsm/L,  
precisa  de  0,5  L  de  água  por  dia.  Um  indivíduo  ao  beber  constantemente  água  
do  mar  morre   desidratado   porque   curiosamente   a   água   do  mar   possui   1200  
miliosmóis,   então   se   eu   bebo   1L   de   água   do  mar,   eu   estarei   ingerindo   1200  
miliosmóis.  Para  eliminar  essa  quantidade,  mais  a  produzida  pelo  corpo  (600),  
seriam   necessários   1,5   L   de   água.   Portanto,   a   água   do   mar   causa  
desidratação.  
   Um  nível  alto  de  ADH  aumenta  a  permeabilidade  no  túbulo  distal  e  ducto  
coletor.  Se  o  ADH  aumenta  a  permeabilidade  no   túbulo  distal,  a  água  é  mais  
reabsorvida   para   o   interstício,   o   que   deixa   a   urina   do   indivíduo   mais  
concentrada.  Uma  alta  osmolaridade  do  líquido  intersticial  medular  renal  produz  
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um  gradiente  osmótico  para  tirar  água  do  tubo  e  passar  para  a  medula  (quanto  
maior  a  osmolaridade  entre  medula  e  túbulo  renal,  maior  vai  ser  a  quantidade  
de  água  que  sai  e  maior  será  a  osmolaridade  da  urina).  
   Como   foi   visto,   ao   longo   do   trajeto   do   ultrafiltrado,   este   sofre   diversas  
alterações   de   osmolaridade,   e   alguns   outros   íons   também   participam   do  
processo,  como  Ca++,  Mg,  K+,  HCO3.  A  aldosterona  troca  Na  com  K  no  túbulo  
contorcido  distal,  o  que  aumenta  a  reabsorção  de  água  e  aumenta  a  volemia  no  
plasma,   sendoum   dos   mecanismos   do   corpo   para   manutenção   da   pressão  
arterial.  
   No   interior   do   néfron,   a   água   entra   com   muito   sal,   passa   pela   parte  
descendente,   chega   na   porção   ascendente,   lembrando   que   nessa   fase   não  
ocorre  reabsorção  de  água,  apenas  de  NaCl  pelo  NKCC2.  No  ducto  coletor  não  
corre  perda  de  água  normalmente,  mas  na  presença  de  ADH,  ocorre  grande  
reabsorção  de  água,  deixando  a  urina  mais  concentrada.  Portanto,  novamente,  
o   ADH   é   importantíssimo   para   determinar   se   a   urina   será   mais   diluída   ou  
concentrada.   Além   disso,   na   presença   do   ADH   ocorre   maior   reabsorção   de  
ureia.  
  
  
  
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Explicando  o  sistema  multiplicador  de  contracorrente  na  alça  de  Henle  
   O  ultrafiltrado   entra   com  300  miliosmóis,   porém   começa   a   perder   íons  
pelo  transportador  NKCC2.  Então  se  eu  começo  a  transferir  íon  do  ultrafiltrado  
para   a   medula,   que   incialmente   também   tem   300,   a   medula   aumenta   a  
concentração   de   íons,   passando   para   400.   Como   esse   transportador   opera  
ativamente   jogando  os   íons  para   fora,  a  osmolaridade  do  ultrafiltrado  diminui,  
passando   para   200.   Porém,   o   ultrafiltrado   continua   entrando   e   a   bomba  
continua  funcionando,  e  como  a  medula  já  estava  a  400  por  conta  do  processo  
anterior,   ela   vai   ficando   cada   vez   mais   concentrada,   passando   para   500,   e  
assim  por  diante.  Isso  acontece  porque  os  vasos  retos  captam  principalmente  a  
água  do  interstício  medular,  o  que  mantém  a  osmolaridade  alta  nessa  região,  já  
que  a  bomba  está  mandando  íons  para  la  constantemente.  Isso  acontecerá  até  
a  osmolaridade  chegar  no  limite  máximo  de  1200,  e  a  partir  de  então  tudo  vai  
sendo   diluído   até   chegar   em   100   no   túbulo   contorcido   distal,   pois   com   essa  
osmolaridade  muita  água  vai  ser  puxada.  Quando  essa  urina  chega  no  ducto  
coletor   ela   encontra   o   ADH,   e   dependendo   se   o   indivíduo   está   com  
osmolaridade   do   plasma   alta   ou   baixa,   e   dependendo   de   quanto   de  ADH   foi  
secretado,  os  canais  de  aquaporina  são  abertos  e  a  água  vaza  de  forma  brutal  
para  a  medula,  diluindo  a  alta  concetração  de  íons  ali  presente,  que  é  captada  
pelos  vasos  retos  posteriormente.  No  ducto  coletor  ocorre  reabsorção  de  água  
até  que  os  níveis  osmóticos  do  ducto  e  da  medula  se  equiparem,  explicando  
porque  a  urina  é  eliminada  com  cerca  de  1200  miliosmóis.  
É  IMPORTANTE  QUE  A  LEITURA  SEJA  FEITA  OBSERVANDO  A  IMAGEM  
ABAIXO  
  
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   A  ureia  contribui  muito  para  a  omolaridade  medular,  pois  está  altamente  
concentrada  nessa  região,  representando  cerca  de  40  a  50%  da  osmolaridade  
do   interstício.   Dos   1200   miliosmóis   da   medula,   600   são   responsáveis   pela  
ureia.   Ela   é   reabsorvida   passivamente   pelo   túbulo	
   pelos   transportadores   de  
ureia   UT-­A1,UT-­2   e   UT-­A3   (ativado   pelo   ADH).   Observando   o   mecanismo,  
podemos  ver  quer  a  ureia  entra  proximamente  a  curvatura  da  alça  de  Henle,  
segue   normalmente   o   trajeto   do   túbulo,   mostrando   grande   concentração   de  
ureia   no   túbulo   contorcido   distal,   e   novamente   ela   é   reabsorvida   no   ducto  
coletor  pelos  seus  transportadores.  Esse  ciclo  de  reabsorção  é  importante  para  
a  manutenção  da  osmolaridade  da  medula.  
  
   Os  vasa  recta  estão  dispostos  paralelamente  a  alça  de  Henle  e  vão  até  a  
intimidade   da   medula,   e   em   algumas   regiões   a   osmolaridade   é   a   mesma  
encontrada   no   interior   do   ducto.   Isso   é   importante   porque   com   essa  
osmolaridade,  a  água  que  estava  na  medula  extravasa  para  dentro  do  vaso.  
   Algumas   substâncias   como   a   própria   angiotensina   vão   interferir   no  
aumento   da   sede.   Outros   fatores   são   a   queda   da   pressão,   aumento   da  
osmolaridade   do   plasma,   queda   da   volemia   sanguínea,   causando   secura   da  
boca.   A   diminuição   da   sede   está   associada   justamente   ao   contrário,   e   a  
distensão  gástrica  também  ocasiona  isso.  Por  isso  água  com  gás  da  sensação  
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de  matar  a  sede  mais  rápido,  pois  o  gás  causa  distensão  do  estômago  e  faz  a  
sede  diminuir.  O  mecanismo  da   sede  acontece  muitas   vezes  quando  não  há  
déficit   de   água,   estando   então   associado   a   outro   fator   clínico,   como   tumor,  
trauma,   inflamação,   ingestão   compulsiva   de   água.   Alguns   pacientes   podem  
apresentar  hipodipsia,  que  é  a  diminuição  ou  ausência  de  sede,  ocasionada  por  
tumores   como   craniofaringioma,   glioma,   pinealoma   ectópico,   ou   mesmo   por  
trauma.