Concentração e Diluição da urina

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Conferência – Eduarda Miranda e George Lucas 
 
……..…..Concentração e Diluição da urina…..……... 
• Para que as células do corpo funcionem normalmente, elas devem estar banhadas por líquido 
extracelular com concentração relativamente constante de eletrólitos e outros solutos. A 
concentração total de solutos no líquido extracelular — e, portanto, a osmolaridade —, deve ser 
também regulada com precisão para evitar que as células murchem ou inchem de tamanho. A 
osmolaridade é determinada pela quantidade de soluto (principalmente, cloreto de sódio) 
dividida pelo volume do líquido extracelular. Assim, a concentração de cloreto de sódio e a 
osmolaridade do líquido extracelular são em grande parte reguladas pela quantidade de água 
extracelular. 
• Os rins normais têm extraordinária capacidade de variar as proporções relativas de solutos e água 
na urina em resposta aos diversos desafios. Quando existe um excesso de água no corpo e queda 
da osmolaridade do líquido corporal, os rins podem excretar urina com osmolaridade de até 50 
mOsm/L, concentração correspondente a cerca de um sexto da osmolaridade do líquido 
extracelular normal. Ao contrário, quando existe déficit de água no corpo e a osmolaridade do 
líquido extracelular se eleva, os rins podem excretar urina com concentração de 1.200 a 1.400 
mOsm/L. Igualmente importante, os rins podem excretar grande volume de urina diluída ou 
pequeno volume de urina concentrada, sem grandes alterações nas excreções de solutos, como o 
sódio e o potássio. Essa capacidade de regular a excreção de água, independentemente da 
excreção de soluto, é necessária para a sobrevivência sobretudo quando a ingestão de líquido é 
limitada. 
• O HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO CONTROLA A CONCENTRAÇÃO URINÁRIA 
o O corpo conta com um sistema de feedback muito eficaz para regular a osmolaridade e a 
concentração do sódio plasmático. Esse mecanismo atua por meio da alteração na 
excreção renal de água, independentemente da excreção de solutos. Um efetor 
importante desse feedback é o hormônio antidiurético (ADH), também conhecido por 
vasopressina. 
o Quando a osmolaridade dos líquidos corporais se eleva para valores acima do normal (isto 
é, os solutos, nos líquidos corporais ficam muito concentrados), a glândula hipófise posterior 
secreta mais ADH, o que aumenta a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à 
água. Esse mecanismo aumenta a reabsorção de água e reduz o volume urinário, porém 
sem alterações acentuadas na excreção renal dos solutos. 
o Quando ocorre excesso de água no corpo e, por conseguinte, diminuição da osmolaridade 
do líquido extracelular, a secreção do ADH pela hipófise posterior diminui, reduzindo, 
consequentemente, a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água; isso, 
por sua vez, leva à excreção de maiores quantidade de urina mais diluída. Assim, a 
secreção do ADH determina, em grande parte, a excreção renal de urina diluída ou 
concentrada. 
• MECANISMOS RENAIS PARA A EXCREÇÃO DE URINA DILUÍDA 
o Quando ocorre grande excesso de água no corpo, o rim é capaz de excretar o 
equivalente a 20 L/dia de urina diluída, com concentração tão baixa quanto 50 mOsm/L. O 
rim executa essa função pela manutenção da reabsorção de solutos, ao mesmo tempo 
que deixa de reabsorver a maior parte da água do líquido tubular nas partes distais do 
néfron, incluindo o túbulo distal final e os ductos coletores. 
o Demonstra as respostas renais aproximadas em seres humanos após a ingestão de 1 litro de 
água. Observe que o volume urinário aumenta, por cerca de seis vezes o normal, 45 minutos 
após a ingestão da água. Contudo, a quantidade total de soluto excretada permanece 
relativamente constante, já que a urina formada fica diluída e a diminuição da 
osmolaridade urinária diminui de 600 para cerca de 100 mOsm/L. Portanto, após a ingestão 
de água em excesso, o rim elimina do corpo esse excesso, porém sem aumentar a 
excreção de solutos. 
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o O filtrado glomerular recém-formado tem osmolaridade semelhante à do plasma (300 
mOsm/L). Para excretar o excedente de água, há necessidade de diluição do filtrado à 
medida que ele passa ao longo do túbulo. A diluição é produzida pela reabsorção de 
solutos, em escala maior que a água, como mostrado na Figura 29-2; no entanto, isso 
acontece apenas em certos segmentos do sistema tubular renal, como descrito nas seções 
seguintes. 
 
Mudanças na osmolalidade durante a passagem do líquido pelo néfron. 
• Parte 1: Seguiremos uma porção do líquido filtrado através do néfron para ver como essas 
mudanças na osmolalidade ocorrem. O córtex renal possui uma osmolalidade de cerca de 300 
mOsM. A reabsorção no túbulo proximal é isosmótica (p. 126), e o filtrado que chega até a alça de 
Henle tem uma osmolalidade de aproximadamente 300 mOsM. À medida que os néfrons penetram 
na medula, a osmolalidade intersticial progressivamente aumenta, até alcançar cerca de 1.200 
mOsM na região em que os ductos coletores esvaziam seu conteúdo para a pelve renal. O filtrado 
que passa através do ramo descendente fino da alça de Henle perde água para o interstício. Na 
curvatura da alça de Henle, o líquido tubular apresenta a mesma osmolalidade que a medula. 
• Parte 2: No ramo ascendente da alça de Henle, a permeabilidade da parede tubular se altera. As 
células na porção espessa da alça ascendente possuem superfícies apicais (voltadas para o lúmen 
tubular), as quais são impermeáveis à água. Essas células transportam íons para fora do lúmen 
tubular, mas nessa parte do néfron, o movimento de solutos não é seguido pelo movimento de 
água. A reabsorção de solutos sem a reabsorção concomitante de água reduz a concentração 
do líquido tubular. O líquido que deixa a alça de Henle é hiposmótico, com uma osmolalidade de 
cerca de 100 mOsM. A alça de Henle é o principal local onde o rim cria um líquido hiposmótico. 
• Parte 3: Uma vez que o líquido hiposmótico deixa a alça de Henle, ele passa para o néfron distal. 
Nesse local, a permeabilidade das células tubulares à água é variável e está sob controle 
hormonal. Quando a membrana apical das células do néfron distal não é permeável à água, esta 
não pode sair do túbulo, e o filtrado permanece diluído. Uma pequena quantidade de soluto 
adicional pode ser reabsorvida quando o líquido passa pelo ducto coletor, tornando o filtrado 
ainda mais diluído. Quando isso acontece, a concentração da urina pode alcançar até 50 mOsM 
(4). 
• Parte 4: Por outro lado, quando o corpo precisa conservar água reabsorvendo-a, o epitélio tubular 
do néfron distal precisa tornar-se permeável à água. Sob o controle hormonal, as células inserem 
poros de água em suas membranas apicais. Uma vez que a água pode entrar nas células, a 
osmose leva a água do lúmen menos concentrado para o líquido intersticial mais concentrado. 
Quando a permeabilidade à água é máxima, a remoção de água do túbulo deixa a urina 
concentrada com uma osmolalidade que pode chegar a até 1.200 mOsM (4 ). A reabsorção de 
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água nos rins conserva a água e pode diminuir a osmolalidade do corpo até certo ponto quando 
associada à excreção de solutos na urina. Entretanto, lembre-se que os mecanismos homeostáticos 
dos rins não podem restaurar o volume de líquido perdido. Apenas a ingestão ou a infusão de 
água pode repor a água que foi perdida. 
 
 
Diurese de água no ser humano após a ingestão de 1 litro de água. Observe que, após a ingestão de água, o volume urinário 
aumenta e a osmolaridade urinária diminui, provocando a excreção de grande volume de urina diluída; entretanto, a quantidade 
total de soluto excretada pelos rins permanece relativamente constante. Essas respostas dos rins evitam a diminuição acentuada da 
osmolaridade plasmática, quando ocorre ingestão excessiva de água. 
 
Formação de urina diluída quando os níveis do hormônio antidiurético (ADH) são muito baixos. Observe que o líquido tubular do ramoascendente da alça de Henle fica muito diluído. Nos túbulos distais e nos túbulos coletores, o líquido tubular é ainda mais diluído pela 
reabsorção do cloreto de sódio e pela reabsorção de água quando os níveis do ADH estão muito baixos. Essa falha na reabsorção 
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de água e a reabsorção continuada de solutos levam à produção de grande volume de urina diluída. (Os valores numéricos estão 
em miliosmóis por litro.) 
• O Líquido Tubular Permanece Isosmótico no Túbulo Proximal. À medida que o líquido flui pelo túbulo 
proximal, os solutos e a água são reabsorvidos em proporções equivalentes, ocorrendo pequena 
alteração da osmolaridade; ou seja, o líquido do túbulo proximal permanece isosmótico ao plasma, 
com osmolaridade de aproximadamente 300 mOsm/L. Conforme o líquido chega ao ramo 
descendente da alça de Henle, a água é reabsorvida, por osmose, e o líquido tubular atinge o 
equilíbrio com o líquido intersticial adjacente da medula renal que é bastante hipertônico — cerca 
de 2 a 4 vezes a osmolaridade do filtrado glomerular inicial. Portanto, o líquido tubular fica mais 
concentrado à medida que flui pela alça de Henle, em direção à medula interna. 
• O Líquido Tubular é Diluído no Ramo Ascendente da Alça de Henle. No ramo ascendente da alça 
de Henle, especialmente no segmento espesso há ávida reabsorção de sódio, potássio e cloreto. 
Entretanto, essa porção do segmento tubular é impermeável à água, mesmo em presença de 
grande quantidade de ADH. Portanto, o líquido tubular fica mais diluído à medida que flui pelo ramo 
ascendente da alça de Henle até o início do túbulo distal, ocasionando a redução progressiva da 
osmolaridade para cerca de 100 mOsm/L, quando ele chega ao tubular distal. Dessa forma, 
independentemente da presença ou da ausência do ADH, o líquido que deixa o segmento tubular 
distal inicial é hiposmótico, com osmolaridade de apenas um terço da osmolaridade do plasma. 
• O Líquido Tubular É Diluído Adicionalmente nos Túbulos Distais e Coletores na Ausência do ADH. 
Quando o líquido diluído no túbulo distal inicial passa para o túbulo convoluto distal final, ducto 
coletor cortical e ducto coletor, ocorre reabsorção adicional de cloreto de sódio. Na ausência do 
ADH, essa porção do túbulo também é impermeável à água, e a reabsorção extra de solutos faz 
com que o líquido tubular fique ainda mais diluído, diminuindo sua osmolaridade para valores em 
torno de 50 mOsm/L. A falha na reabsorção de água e a reabsorção continuada de solutos levam 
à produção de grande volume de urina diluída. 
• A vasopressina controla a reabsorção da água 
o Como as células do túbulo distal e do ducto coletor alteram sua permeabilidade à água? 
Esse processo envolve a adição ou a remoção de poros de água na membrana apical sob 
estímulo de um hormônio da neuro-hipófise, chamado de vasopressina (p. 209). Na maioria 
dos mamíferos, o peptídeo de nove aminoácidos contém o aminoácido arginina, de forma 
que a vasopressina é chamada de arginina vasopressina ou AVP. Devido à vasopressina 
provocar a retenção de água no corpo, ela também é conhecida como hormônio 
antidiurético (ADH). 
o Quando a vasopressina atua nas células-alvo, o epitélio do ducto coletor torna-se 
permeável à água, permitindo a sua saída do lúmen tubular (FIG. 20.5a). A água move-se 
por osmose devido à maior osmolalidade das células tubulares e do líquido intersticial 
medular em comparação à osmolalidade do líquido tubular. Na ausência de vasopressina, 
o ducto coletor é impermeável à água (Fig. 20.5b). Embora exista um gradiente de 
concentração através do epitélio, a água permanece no túbulo, produzindo urina diluída. 
o A permeabilidade à água do ducto coletor não é um fenômeno tudo ou nada, como o 
parágrafo anterior pode sugerir. A permeabilidade é variável, dependendo de quanta 
vasopressina está presente. O efeito gradual da vasopressina permite ao corpo regular a 
concentração de urina de acordo com as necessidades corporais: quanto maiores os níveis 
de vasopressina, mais água é reabsorvida. 
o Um ponto que às vezes é difícil de lembrar é que este não é um sistema estático, em que o 
filtrado permanece passivamente dentro do lúmen tubular aguardando pela reabsorção 
de solutos e água. O ducto coletor, assim como outros segmentos do néfron, é um sistema 
de fluxo. Se a membrana apical possui baixa permeabilidade à água, a maioria da água 
filtrada passará pelo túbulo sem ser reabsorvida e terminará sendo excretada na urina. 
o Vasopressina e aquaporinas A maioria das membranas do corpo é permeável à água. O 
que torna as células do néfron distal diferentes? A resposta tem relação com os poros de 
água que são encontrados nessas células. Os poros de água são aquaporinas, uma família 
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de canais de membrana, com pelo menos 10 isoformas diferentes, que existem nos tecidos 
de mamíferos. O rim apresenta várias isoformas das aquaporinas, incluindo a aquaporina 2 
(AQP2), o canal de água que é regulado pela vasopressina. 
o A AQP2 pode ser encontrada em dois locais nas células do ducto coletor: na membrana 
apical, voltada para o lúmen tubular, e na membrana das vesículas de armazenamento, no 
citoplasma (Fig. 20.5c). (Duas outras isoformas de aquaporina estão presentes na 
membrana basolateral, mas estas não são reguladas pela vasopressina.) Quando os níveis 
de vasopressina – e, consequentemente, a permeabilidade à água dos ductos coletores – 
são baixos, as células dos ductos coletores têm poucos poros de água em sua membrana 
apical e estocam seus poros de água AQP2 nas vesículas citoplasmáticas de 
armazenamento. 
o Quando a vasopressina chega ao ducto coletor, ela se liga aos seus receptores V2 na 
membrana basolateral das células. Essa ligação ativa uma proteína G e o sistema de 
segundo mensageiro do AMPc. A fosforilação subsequente de proteínas intracelulares faz as 
vesículas de AQP2 se moverem para a membrana apical e fundirem-se com ela. A 
exocitose insere os poros de água AQP2 na membrana apical, tornando a célula 
permeável à água. Esse processo, no qual partes da membrana celular são 
alternadamente adicionadas por exocitose e removidas por endocitose, é denominado 
reciclagem da membrana. 
 
 
 
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• O volume sanguíneo e a osmolalidade ativam osmorreceptores 
o Quais estímulos controlam a secreção da vasopressina? Eles são três: osmolalidade 
plasmática, volume sanguíneo e pressão arterial (FIG. 20.6). O estímulo mais potente para a 
liberação da vasopressina é o aumento da osmolalidade plasmática. 
o A osmolalidade é monitorada por osmorreceptores, neurônios sensíveis ao estiramento que 
aumentam sua frequência de disparo quando a osmolalidade aumenta. Nosso modelo 
atual indica que quando os osmorreceptores encolhem, canais catiônicos inespecíficos 
associados aos filamentos de actina se abrem, despolarizando a célula. 
o Os principais osmorreceptores que regulam a liberação da vasopressina se encontram no 
hipotálamo. Quando a osmolalidade plasmática está abaixo do valor limiar de 280 mOsM, 
os osmorreceptores não disparam, e a liberação da vasopressina pela hipófise cessa (Fig. 
20.6b). 
o Se a osmolalidade plasmática aumenta acima de 280 mOsM, os osmorreceptores retraem-
se e disparam para estimular a liberação de vasopressina. A redução da pressão arterial e 
do volume sanguíneos são estímulos menos poderosos para a liberação da vasopressina. 
o Os principais receptores que detectam a redução de volume são os sensíveis ao 
estiramento, presentes nos átrios. A pressão arterial é monitorada pelos mesmos 
barorreceptores carotídeos e aórticos que iniciam as respostas cardiovasculares. Quando a 
pressão arterial ou o volume sanguíneo diminuem, esses receptores sinalizam para o 
hipotálamo secretar vasopressina e conservar líquido. Em adultos, a secreção de 
vasopressina também apresenta um ritmo circadiano, com secreção aumentada durantea 
noite. Como resultado desse aumento, menos urina é produzida durante a noite do que 
durante o dia, e a primeira urina excretada pela manhã é mais concentrada. Uma teoria 
para a causa da enurese noturna em crianças (i.e., crianças que urinam na cama) é que 
elas têm um retardo no desenvolvimento do padrão normal de secreção aumentada de 
vasopressina durante a noite. Com menos vasopressina, o débito urinário da criança 
permanece elevado, fazendo a bexiga urinária encher até a sua capacidade máxima e 
esvaziar espontaneamente durante o sono. Muitas dessas crianças podem ser tratadas com 
sucesso com um spray nasal de desmopressina, um derivado da vasopressina, administrado 
antes de dormir. 
 
 
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• Sistema multiplicador em contracorrente renal 
o Uma visão geral do sistema multiplicador em contracorrente é mostrada na Figura 20.7c. O 
sistema tem dois componentes: a alça de Henle, que deixa o córtex, mergulha no meio 
mais concentrado da medula, e, após, sobe para o córtex novamente, e os capilares 
peritubulares, denominados vasos retos. Esses capilares, assim como a alça de Henle, 
mergulham na medula e, após, retornam para o córtex, também formando alças em forma 
de grampo, que atuam como um trocador em contracorrente. Embora os livros-texto 
tradicionalmente mostrem um único néfron com uma única alça capilar (como mostrado 
na Fig. 20.7c), cada rim tem milhares de ductos coletores e alças de Henle dispostos entre 
milhares de vasos retos, dificultando a associação direta entre um néfron e seu suprimento 
vascular. Funcionalmente, o sangue flui nos vasos retos na direção oposta ao fluxo do 
filtrado nas alças de Henle, como mostrado na Figura 20.7c. Veremos como o líquido se 
move pela alça. O filtrado isosmótico do túbulo proximal flui primeiro para o ramo 
descendente da alça de Henle. O ramo descendente é permeável à água, mas não 
transporta íons. Conforme a alça mergulha na medula, a água move-se por osmose do 
ramo descendente para o líquido intersticial, progressivamente mais concentrado, 
deixando os soltos no lúmen tubular. O filtrado torna-se progressivamente mais concentrado 
à medida que se move para o interior da medula. Na curvatura das alças de Henle mais 
longas, o filtrado alcança uma concentração de 1.200 mOsM. O filtrado nas alças mais 
curtas (as quais não se estendem para dentro das regiões mais concentradas da medula) 
não alcança essa alta concentração. 
o Quando o filtrado contorna a curvatura da alça e entra em seu ramo ascendente, as 
propriedades do epitélio tubular mu-dam. O epitélio tubular nesse segmento do néfron é 
impermeável à água, e transporta ativamente Na+, K+ e Cl- do lúmen tubular para o líquido 
intersticial. A perda de soluto do lúmen faz a osmolalidade do filtrado diminuir 
progressivamente, indo de 1.200 mOsM, na curva da alça, até 100 mOsM, no ponto onde o 
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ramo ascendente deixa a medula e entra no córtex. O resultado final do multiplicador em 
contracorrente no rim é produzir líquido intersticial hiperosmótico na medula e filtrado 
hiposmótico saindo no final da alça de Henle. Normalmente, cerca de 25% de toda a 
reabsorção de Na+ ocorre no ramo ascendente da alça de Henle. Alguns transportadores 
responsáveis pela reabsorção ativa de íons na porção grossa do ramo ascendente são 
mostrados na Figura 20.7d. O simporte NKCC usa energia armazenada no gradiente de 
concentração do Na+ para transportar Na+ que o K+ , K+ e 2 Cl- do lúmen tubular para as 
células epiteliais do ramo ascendente. A Na+ - K+ - ATPase remove Na+ das células pela 
superfície basolateral do epitélio, ao passo que o K+ e o Cl- deixam as células juntos através 
de uma proteína cotransportadora ou de canais iônicos. O transporte mediado pelo NKCC 
pode ser inibido por fármacos conhecidos como “diuréticos de alça”, como, por exemplo, 
a furosemida (Lasix). 
• Medula osmótica: REQUISITOS PARA A EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA — NÍVEIS ELEVADOS DE 
ADH E MEDULA RENAL HIPEROSMÓTICA 
o Os requerimentos básicos para a formação de urina concentrada incluem (1) nível alto de 
ADH que aumenta a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água, 
permitindo que esses segmentos tubulares reabsorvam água com avidez; e (2) alta 
osmolaridade do líquido intersticial medular renal que produz o gradiente osmótico 
necessário para a reabsorção de água em presença de altos níveis de ADH. 
o O interstício medular renal que circunda os ductos coletores é normalmente hiperosmótico; 
dessa forma, quando os níveis do ADH estão elevados, a água se desloca, através da 
membrana tubular, por osmose para o interstício renal e, então, retorna à circulação 
sanguínea pelos vasa recta. Assim, a capacidade de concentração urinária é limitada pelo 
nível de ADH e pelo grau de hiperosmolaridade da medula renal. Mais adiante, discutiremos 
os fatores que controlam a secreção do ADH. No momento, relataremos o processo pelo 
qual o líquido intersticial da medula renal se torna hiperosmótico. Esse processo envolve a 
atuação do mecanismo multiplicador de contracorrente. 
o O mecanismo multiplicador de contracorrente depende da disposição anatômica peculiar 
das alças de Henle e dos vasa recta, dos capilares peritubulares especializados da medula 
renal. No ser humano, cerca de 25% dos néfrons correspondem a néfrons justaglomerulares, 
com alças de Henle e vasa recta que mergulham profundamente na medula renal antes 
de retornarem ao córtex. Algumas das alças de Henle ocupam todo o trajeto até as 
extremidades das papilas renais que se projetam da medula até a pelve renal. 
Paralelamente às longas alças de Henle, estão os vasa recta que também descem sob 
forma de alças rumo à medula, antes de retornarem ao córtex renal. E finalmente os ductos 
coletores, que conduzem a urina pela medula renal hiperosmótica antes de sua excreção, 
desempenham papel crítico no mecanismo de contracorrente. 
 
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• A Recirculação da Uréia do Ducto Coletor para a Alça de Henle Contribui para uma Medula Renal 
Hiperosmótica. 
o A pessoa saudável costuma excretar cerca de 20% a 50% da carga filtrada de ureia. Em 
geral, a excreção da ureia é determinada principalmente por dois fatores: (1) a concentra-
ção desse metabólito no plasma; (2) a filtração glomerular (FG); e (3) a reabsorção de ureia 
tubular renal. Em pacientes com doença renal e amplas reduções da FG, a concentração 
plasmática de uréia aumenta acentuadamente, fazendo retornar a carga filtrada e a 
excreção desse metabólito aos níveis normais (igual à sua produção), apesar da FG 
reduzida. 
o No túbulo proximal, 40% a 50% da uréia filtrada são reabsorvidos; mesmo assim, a 
concentração da ureia no líquido tubular aumenta, já que esse metabólito não é tão 
permeável quanto a água. A concentração da ureia continua a subir à medida que o 
líquido tubular flui para o segmento delgado da alça de Henle, parcialmente em virtude da 
reabsorção de água, mas também devido à pequena secreção de ureia no ramo delgado 
da alça de Henle do interstício medular. A secreção passiva de ureia, nos segmentos 
delgados da alça de Henle, é facilitada pelo transportador de ureia UT-A2. 
o O ramo espesso da alça de Henle, o túbulo distal e o túbulo coletor cortical são 
relativamente impermeáveis à ureia, ocorrendo uma reabsorção muito pequena desse 
metabólito nesses segmentos tubulares. Quando os rins estão formando urina concentrada 
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e existem altos níveis de ADH, a reabsorção de água a partir do túbulo distal e do túbulo 
coletor cortical aumenta a concentração de ureia. Quando esse líquido flui em direção ao 
ducto coletor medular interno, a alta concentração de ureia no túbulo e a presença de 
transportadores específicos de ureia promovem a difusão de ureia para o interstício 
medular. À medida que essa ureia flui para o ducto coletor na medula interna, as altasconcentrações de ureia e dos transportadores de ureia UT-A1 e UT-A3 fazem com que a 
ureia se difunda para o interstício medular. Fração moderada da ureia que se desloca para 
o interstício medular eventualmente se difunde para as porções delgadas da alça de Henle 
e, então, a ureia que se difunde para a alça de Henle retorna ao ramo ascendente espesso 
da alça de Henle, do túbulo distal, do túbulo coletor cortical e novamente ao ducto coletor 
medular. Nesse caso, a ureia pode recircular, por essas porções terminais do sistema tubular, 
diversas vezes antes de ser excretada. Cada volta no circuito contribui para a 
concentração mais elevada de uréia. 
o Essa recirculação da ureia provê mecanismo adicional para a formação de medula renal 
hiperosmótica. Como a ureia é um dos produtos residuais mais abundantes que devem ser 
excretados pelos rins, esse mecanismo de concentração do metabólito no interstício renal é 
essencial para a economia do líquido corporal, quando ocorre escassez de água no 
ambiente externo. 
o Quando existe excesso de água no corpo, o fluxo de urina (débito urinário), em geral, fica 
aumentado e, por conseguinte, a concentração de ureia nos ductos coletores da medula 
interna é diminuída, provocando menor difusão de ureia para o interstício medular renal. Os 
níveis de ADH também ficam reduzidos quando ocorre excesso de água no corpo e, assim, 
a permeabilidade à água e ureia é diminuída nos túbulos coletores da medula interna, o 
que leva à maior excreção de ureia na urina. 
 
• O MECANISMO 
o A osmolaridade do líquido intersticial, em quase todas as partes do corpo, é de cerca de 
300 mOsm/L, o que representa valor similar à osmolaridade do plasma. A osmolaridade do 
líquido intersticial medular renal é muito mais alta e pode aumentar, progressivamente, para 
1.200 a 1.400 mOsm/L no limite pélvico da medula. Isso significa que o interstício medular 
renal tem acumulado solutos em excesso da água. Assim, logo que a alta concentração de 
solutos for atingida na medula, ela será mantida pelo equilíbrio entre a entrada e a saída de 
solutos e água na medula. 
o Os principais fatores que contribuem para o aumento da concentração de solutos na 
medula renal são os seguintes: 
1. Transporte ativo de íons sódio e cotransporte de íons potássio, cloreto e outros íons, 
do ramo ascendente espesso da alça de Henle para o interstício medular. 
2. Transporte ativo de íons dos ductos coletores para o interstício medular. 
3. Difusão facilitada de grande quantidade de ureia, dos ductos coletores medulares 
internos para o interstício medular. 
4. Difusão de apenas pequena quantidade de água dos túbulos medulares para o 
interstício medular, em proporção bastante inferior à reabsorção de solutos para o 
interstício medular. 
• Etapas Participantes da Geração de Interstício Medular Renal Hiperosmótico. 
o Considerando essas características da alça de Henle, discutiremos agora o modo pelo qual 
a medula renal se torna hiperosmótica. Primeiro, é assumido que a alça de Henle seja cheia 
por líquido com concentração de 300 mOsm/L, a mesma da que deixa o túbulo proximal. Em 
seguida, a bomba de íons ativa do ramo ascendente espesso, na alça de Henle, reduz a 
concentração tubular e eleva a concentração do interstício; essa bomba estabelece 
gradiente de concentração de 200 mOsm/L entre o líquido tubular e o líquido intersticial 
(etapa 2). O limite desse gradiente de concentração gira em torno de 200 mOsm/L, pois a 
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difusão paracelular de íons de volta ao túbulo contrabalança o transporte de íons para fora 
do lúmen, quando o gradiente de concentração atinge esse valor. 
o A etapa 3 corresponde ao rápido equilíbrio osmótico atingido entre o líquido tubular, no ramo 
descendente da alça de Henle, e o líquido intersticial, devido ao movimento de água por 
osmose, para fora do ramo descendente. A osmolaridade intersticial é mantida em 400 
mOsm/L, pelo transporte contínuo de íons para fora do ramo ascendente espesso da alça 
de Henle. Assim, por ele mesmo, o transporte ativo do cloreto de sódio, para fora do ramo 
ascendente espesso, é capaz de estabelecer gradiente de concentração de apenas 200 
mOsm/L, que é muito menos do que o atingido pelo sistema multiplicador de contracorrente. 
o A etapa 4 se refere ao fluxo adicional de líquido do túbulo proximal para a alça de Henle, 
fazendo com que o líquido hiperosmótico, formado no ramo descendente, flua para o ramo 
ascendente. Desse líquido, uma vez tendo chegado ao ramo ascendente, íons adicionais 
são bombeados para o interstício, com retenção da água no líquido tubular, até que seja 
estabelecido de 200 mOsm/L com a osmolaridade do líquido intersticial aumentando para 
500 mOsm/L (etapa 5). Então, mais uma vez, o líquido no ramo descendente atinge o 
equilíbrio com o líquido intersticial medular hiperosmótico (etapa 6) e, à medida que o líquido 
tubular hiperosmótico do ramo descendente da alça de Henle flui para o ramo ascendente, 
ainda mais soluto é bombeado dos túbulos para o interstício medular. 
o Essas etapas ocorrem repetidas vezes, apresentando efeito real de adição crescente de 
solutos à medula muito mais do que de água; com tempo suficiente, esse processo gradati-
vamente retém solutos na medula e multiplica o gradiente de concentração, estabelecido 
pelo bombeamento ativo de íons para fora do ramo ascendente espesso da alça de Henle, 
elevando, por fim, a osmolaridade do líquido intersticial para 1.200 a 1.400 mOsm/L, como 
exposto na etapa. 
o Assim, a reabsorção repetitiva de cloreto de sódio pelo ramo ascendente espesso da alça 
de Henle, e o influxo contínuo de novo cloreto de sódio do túbulo proximal para a alça de 
Henle recebem o nome de multiplicador de contracorrente. O cloreto de sódio, reabsorvido 
no ramo ascendente da alça de Henle, se soma continuamente ao cloreto de sódio que 
acaba de chegar, vindo do túbulo proximal, e assim “multiplicando” sua concentração no 
interstício medular. 
 
 
Sistema multiplicador de contracorrente na alça de Henle para a produção de medula renal hiperosmótica. (Os valores numéricos 
estão em miliosmóis por litro. 
Conferência – Eduarda Miranda e George Lucas 
 
 
Figura 29-6. Recirculação da ureia absorvida pelo ducto coletor medular para o líquido intersticial. A ureia se difunde para a parte 
delgada da alça de Henle, passa pelos túbulos distais e, por fim, retorna ao ducto coletor. A recirculação da ureia auxilia na 
retenção de ureia, no interstício medular, e contribui para a hiperosmolaridade da medula renal. As linhas contínuas escuras, desde o 
ramo ascendente espesso da alça até os ductos coletores medulares, indicam que esses segmentos não são muito permeáveis à 
ureia. Os transportadores de ureia UT-A1 e UT-A3 facilitam a difusão de ureia para fora dos ductos coletores medulares, enquanto os 
UT-A2 facilitam a difusão de ureia para dentro da alça de Henle descendente delgada. (Os valores numéricos estão em miliosmóis 
por litro de ureia durante a antidiurese, quando existe grande quantidade de hormônio antidiurético. As porcentagens da carga 
filtrada da ureia que permanece nos túbulos estão indicadas nos retângulos azuis.) 
• Os vasos retos removem a água 
o É fácil entender como o transporte de solutos para fora do ramo ascendente da alça de 
Henle dilui o filtrado e ajuda a concentrar o líquido intersticial na medula. Todavia, por que 
a água que deixa o ramo descendente da alça não dilui o líquido intersticial medular? A 
resposta está na associação anatômica próxima entre a alça de Henle e os vasos retos, que 
funciona como um trocador em contracorrente. 
o A água ou os solutos que deixam o túbulo se movem para dentro dos vasos retos se um 
gradiente de concentração ou osmótico existir entre o interstício medular e o sangue nos 
vasos retos. Por exemplo, assuma que, no ponto no qual os vasos retos entram na medula, o 
sangue nos vasos retos tenha 300 mOsM, sendo isosmótico com o córtex. Àmedida que o 
sangue flui cada vez mais para dentro da medula, ele perde água e captura os solutos que 
foram transportados para fora do ramo ascendente da alça de Henle, carregando estes 
solutos mais para dentro da medula. Quando o sangue chega no fundo da alça dos vasos 
retos, ele possui uma osmolalidade alta, semelhante à do líquido intersticial circundante 
(1.200 mOsM). 
o Então, conforme o sangue nos vasos retos flui de volta, em direção ao córtex, a alta 
osmolalidade do plasma atrai a água que está sendo perdida do ramo descendente, 
como mostra a Figura 20.7c. O movimento da água para dentro dos vasos retos diminui a 
osmolalidade do sangue, enquanto simultaneamente impede a água de diluir o líquido 
intersticial medular que está concentrado. 
o O resultado final desse arranjo é que o sangue fluindo ao longo dos vasos retos remove a 
água reabsorvida da alça de Henle. Sem os vasos retos, a água movendo-se para fora do 
ramo descendente da alça de Henle diluiria o interstício medular. Dessa forma, os vasos 
retos são parte importante na manutenção da alta concentração de solutos na medula. 
Conferência – Eduarda Miranda e George Lucas