MECANISMO DE CONTRACORRENTE E CONCENTRAÇÃO URINÁRIA

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1- Explicar o mecanismo de contracorrente e concentração urinária;
· CONCENTRAÇÃO URINÁRIA
Os rins excretam água pela produção de urina diluída, ou seja, independe da excreção de soluto. O ADH tem grande importância no controle da concentração da urina por mecanismo de feedback. O Hormônio Antidiurético aumenta a permeabilidade à água nos túbulos distais e coletores, permitindo a reabsorção e diminuição do volume urinário – neste caso, o ADH se comporta como um mecanismo de concentração de urina. 
O mecanismo de formação de urina consiste na reabsorção contínua de solutos, a partir dos segmentos distais do sistema tubular sem reabsorção de água. 
De forma geral, no Túbulo Proximal o líquido tubular permanece isosmótico (reabsorção de água e solutos), é diluído no ramo ascendente da Alça de Henle (não tem reabsorção de água), é mais diluído nos Túbulos Distais e Coletores (Na ausência de ADH não reabsorvem água).
O túbulo distal dilui ainda mais o líquido tubular, pois promove o transporte ativo de íons sódio para fora do túbulo (reabsorvendo soluto e não mudando a concentração da água), mas é relativamente impermeável à água. Já no túbulo coletor cortical, a quantidade de água reabsorvida depende das concentrações plasmáticas do ADH, devido a permeabilidade já discutida.
Para a excreção concentrada de urina é necessário alto nível de ADH e alta osmolaridade do líquido intersticial renal
· CONTRACORRENTE
Mecanismo de contracorrente é o processo em que o líquido intersticial se torna hiperosmótico (fica mais concentrado). Acontece na alça de Henle.
Esse processo é importante por que, devido a diferença na concentração do liquido intersticial e do liquido tubular, haverá a criação de um gradiente osmótico. Esse gradiente osmótico será efetivamente válido na reabsorção de água quando tiver a presença de ADH e os canais de aquaporinas. 
Os fatores que contribuem para o aumento da concentração de solutos da medula renal:
· Transporte ativo de íons sódio e cotransporte de íons potássio, cloreto, e etc, no ramo ascendente espesso da alça de Henle para o interstício medular – REABSORÇÃO DE SOLUTOS NO RAMO ASCENDENTE ESPESSO.
· Transporte ativo de íons dos ductos coletores para o interstício – REABSORÇÃO DE SOLUTOS NOS DUCTOS COLETORES
· Difusão facilitada de grande quantidade de ureia, dos ductos coletores medulares internos para o interstício – REABSORÇÃO DE UREIA NOS DUCTOS COLETORES
· Difusão de pequena quantidade de água para o interstício – IMPERMEABILIDADE A ÁGUA
ETAPA 1) Começo do processo. O liquido tubular do ramo descendente está em concentração equivalente ao liquido intersticial. 
ETAPA 2) O liquido tubular de concentração 300 mOsm/L chega ao ramo ascendente que é IMPERMEÁVEL a água e muito PERMEAVEL aos solutos. Dessa forma, ocorre intensa REABSORÇÃO de solutos para o liquido intersticial para que se mantenha uma diferença osmótica de 200 mOsm/L entre túbulo renal e interstício. Diminuição na concentração do liquido tubular e aumento na concentração do interstício.
ETAPA 3) Assim que novo liquido tubular chega ao ramo descendente com concentração de 300, percebe-se a diferença de concentração em relação ao interstício. Dessa forma, grande quantidade de água é reabsorvida ao interstício na tentativa de aumentar a concentração do túbulo e diluir o interstício até chegar ao equilíbrio osmótico. Porém, da mesma forma que o ramo descendente tenta manter o equilibro osmótico, o ramo ascendente continua a reabsorver soluto em maior quantidade. Dessa maneira, o resultado final é o AUMENTO na concentração do liquido tubular e a manutenção da concentração do interstício.
ETAPA 4) A medida que novo liquido tubular chega ao ramo descendente, aquele liquido que aumentou sua concentração é empurrado em direção a porção ascendente. Agora, para manter a diferença osmótica de 200 mOsm/L, é necessária mais reabsorção de solutos, mantendo ao final uma concentração do interstício de 500 e do liquido tubular de 300.
ETAPA 5) Novo liquido tubular chega ao ramo descendente e tende a recuperar o equilíbrio osmótico entre túbulo e interstício. Porém agora chegando com concentração de 300 e tendo que alcançar 500. Dessa forma, o liquido tubular chega a concentração de 500, visto que não houve modificação na concentração do interstício (vide etapa 3).
Essas etapas se repetem até chegar ao limite de concentração de 1200 a 1500 mOsm/L no interstício. 
A medida que mais profundo são as alças de henle, maior vai ser o tempo e a área de contato entre lúmen e interstício, favorecendo assim maiores concentrações. Quando mais ao fundo da alça, mais concentrado. Quando mais na superfície da alça, menos concentrado.
· REABSORÇÃO DE NaCl
A reabsorção dessa substancia no ramo ascendente espesso é mantida sempre devido aos fluxos adicionais contínuos que chegam do túbulo proximal para alça de henle. Esse efeito é conhecido como MULTIPLICADOR DE CONTRACORRENTE. Dessa manera, o NaCl além de ser reabsorvido será somado constante ao NaCl que está chegando – MANTEM O PROCESSO DE REABSORÇÃO DE SOLUTOS NO ASCENDENTE.
Quando o liquido tubular sai da alça e chega ao túbulo contorcido distal e ducto coletor, ele está com osmolaridade bem baixa (cerca de 100 mOsm/L). E, se não ocorrer presença de ADH, o liquido tubular será ainda mais reabsorvido visto que na porção inicial do distal ocorre reabsorção de NaCl. 
Se o ADH estiver presente ocorre grande e rápida reabsorção de água para tentar voltar ao equilíbrio osmótico 
· Papel da RECIRCULAÇÃO DA UREIA
A ureia é reabsorvida passivamente pelos túbulos e contribui para aumento da concentração do interstício, porém é dependente do ADH para ser reabsorvida – aumenta sua permeabilidade.
A osmolaridade está tão elevada no liquido tubular – soluto começa a difundir a favor do gradiente de concentração para liquido intersticial na altura do ducto coletor medular. Seu transporte é realizado por difusão facilita por transportadores de ureia – UT1, UT3, UT4 (ativados por ADH). 
Quando a ureia estiver no interstício de forma mais concentrada ela será novamente secretada a alça de henle (segmento ascendente) e recirculará até chegar ao ducto coletor novamente onde será reabsorvida.
· Papel dos VASOS RETOS
A hipertonicidade do interstício medular para ser constante em 1200 a 1500 vai ter o papel dos vasos retos que estarão em fluxo contrário ao fluido tubular – evita a dissipação dos solutos no interstício. 
Fluxo sanguíneo lento que possibilita maior interação com o interstício.
Os solutos que são reabsorvidos na porção ascendente da alça entram nos vasos e aumentam sua osmolaridade, porém quando chegam na porção ao lado da descendente ocorre grande reabsorção de água – diminui sua osmolaridade. 
Porção superior dos vasos (mais próximo ao córtex): MENOR concentração devido a menor concentração do interstício.
Porção inferior dos vasos (fundo da medula): MAIOR concentração devido a maior concentração do interstício.
2- Explicar mecanismo da sede e o reflexo da micção;
· MECANISMO DA SEDE
A sede fisiológica resulta da desidratação, sendo estimulada por mecanismos de regulação homeostática, com o objetivo de manter, dentro de intervalos relativamente estreitos, a concentração de solutos no plasma sanguíneo, assim como o volume total de plasma. 
A região cerebral conhecida como centro da sede é a região AV3V, amis especificamente no núcleo pré-optico, entre o órgão subfornical e VOLT. Essa região, quando estimulada eletricamente, causa sede. 
Estímulos para ativação do mecanismo da sede:
· Alta osmolaridade do liquido cefalorraquidiano – murchamento das células ependimárias;
· Hipovolemia e Hipotensão – Reflexos barorreceptores e receptores cardiopulmonares; 
· Ressecamento das mucosas;
· Angiotensina II
Para além dos mecanismos de regulação homeostática, existem mecanismos de controle não homeostático que incluem influências psicológicas e ambientais tais como disponibilidade, sabor, temperatura e palatabilidade da bebida; conhecimentos acerca da hidratação; e hábitos e regras sociais como por exemplo apartilha da ingestão de bebidas em determinadas ocasiões.
· REFLEXO DA MICÇÃO
O processo de micção é aquele o qual a bexiga vai se esvaziar após ter sido enchida pela urina. É valido destacar que a parede da bexiga é revestida pelo musculo DETRUSOR que, por enviar diversas ramificações em direções diferentes, compõem uma estrutura de contração uniforme e eficiente facilitando assim a micção. 
A bexiga vai se enchendo gradualmente a medida em que a urina vai sendo transportada pelos ureteres. Sua parede por ser muscular também facilita o processo de distensão no armazenamento da urina. Aos poucos, a pressão da urina na parede da bexiga vai aumentando e, quando alcança o limiar de tensão, começa os primeiros reflexos de contração para a micção. 
O enchimento da bexiga provoca estiramento em receptores do musculo detrusor que carrega essas informações através do nervo esplâncnico pélvico até a medula sacral. De lá, partindo pelo nervo pélvico informações parassimpáticas dão início aos estímulos de contração que serão constantes e graduais ficando cada vez maiores – AUTORREGENERATIVO (a partir do momento que aconteceu a primeira contração para a micção, elas não param e só tendem a aumentar em frequência e intensidade). 
Quando o reflexo da micção é suficiente para esvaziar a bexiga, ele irá produzir outro reflexo para relaxar o esfíncter externo por meio dos nervos pudendos (controle somático). Caso esse reflexo seja mais potente do que sua inibição voluntária, a micção acontecerá.
· OBS: Inervação da BEXIGA
A bexiga é um órgão pélvico inervado por fibras simpáticas, parassimpáticas e somáticas. Dessa maneira, quando há a percepção pelos receptores musculares de distensão na parede da bexiga essa informação é transferida para a medula sacral e pode ter 3 tipos de respostas:
· SIMPÁTICO: Os nervos partem da coluna, na altura de L2, não fazem sinapse na cadeia paravertebral e seguem, pelo nervo ESPLANCNICO LOMBAR, até parte fazer sinapse no plexo mesentérico e parte no plexo hipogástrico superior. A partir do hipogástrico superior, as fibras pós-ganglionares se dividem em: nervo hipogástrico direito e nervo hipogástrico esquerdo – seguem até o plexo hipogástrico inferior.
· PARASSIMPÁTICO: Partem de S2 a S4 na medula com o nervo ESPLÂNCNICO PÉLVICO e segue também até o plexo hipogástrico inferior.
· SOMÁTICO: Partem de S2 a S4 através do nervo PUDENDO em direção ao plexo hipogástrico inferior.
No plexo hipogástrico inferior ocorre a junção de hipogástrico direito, esquerdo, esplâncnico pélvico e pudendo para a realização de nova sinapse. As novas fibras pós-ganglionares saem inervando:
· SIMPÁTICO: corpo da bexiga – desfavorável a micção
· PARASSIMPÁTICO: colo da bexiga – favorável a micção
· SOMÁTICO: esfíncter externo
3- Explicar o equilíbrio ácido-base;
A função renal referente ao equilíbrio ácido-base está relacionada com seu papel de secreção de H+ e reabsorção de HCO3-, além da participação de sistemas de tampão que auxiliam no processo de eliminação de H+ livre na urina.
· ACIDOSE: possui muita secreção de H+, então todo o HCO3- que chega ao túbulo é reabsorvida e cai no LEC. Dessa forma, alta concentração de HCO3- no LEC o que gera um baixo pH.
· ALCALOSE: pouca secreção de H+ o que ocasiona uma baixa reabsorção de HCO3- para o LEC. A concentração de H+ no LEC cai e aumenta o pH sanguíneo. 
· REABSORÇÃO DE HCO3-
O processo de reabsorção do HCO3- está intimamente relacionado a secreção de H+ pelas células dos túbulos renais.
Na membrana apical das células dos túbulos renais há um contratransporte de Na+ e H+, exercendo a reabsorção de sódio e secreção de H+. Esse H+ liberado no lúmen tubular é destinado a excreção, porém quando há a presença de HCO3- filtrado, o H+ e o HCO3- se interagem formando H2CO3. O ácido carbônico é instável, por isso, ainda no lúmen tubular, é decomposto em CO2 e H2O. O CO2 por ser um gás é facilmente difundido pela membrana das células e entra para meio intracelular. 
Dentro das células, o CO2 interage com a H2O intracelular e ocorre a formação de ácido carbônico que se decompõe em H+ e HCO3- (agora já dentro da célula sendo reabsorvido).
Os caminhos tomados por esses dois íons são diferentes. Enquanto o HCO3- será reabsorvido por um cotransporte com Na na membrana basolateral, o H+ será destinado novamente ao contratransporte com o Na na membrana apical. 
Esse processo de secreção de hidrogênio através de cotransporte com Na acontece no segmento ascendente espesso e no início do túbulo distal. 
Na porção final dos túbulos e ductos coletores o H+ é secretado por uma bomba ativa que quebra ATP em ADP para fornecer energia ao processo. 
· TAMPÃO BICARBONATO
Esse tampão advém das atividades metabólicas que produzem muito CO2. O CO2 na corrente sanguínea se associa a H2O e forma H2CO3 (processo catalisado pela anidrase carbônica). Como já visto, o ácido carbônico é instável e logo se dissocia em H+ e HCO3-. Esse HCO3- tem o papel de tamponar e se relacionar com os H+ que estão livres no sangue, formando novamente H2CO3. O objetivo da reconversão em H2CO3 é a possibilidade de formação de CO2 e H2O que poderão, respectivamente, ser excretado pela respiração e utilizado no metabolismo. 
Essa relação do pulmão com o sistema tampão bicarbonato para que o CO2 seja exalado é conhecido como EFEITO BOHR. 
· TAMPÃO FOSFATO
A atuação do tampão fosfato bem como a associação do H+ com o HPO4- só acontecerá se todo o HCO3- do liquido tubular tiver sido reabsorvido e ainda tiver H+ disponível. 
Além disso, nem todo o fosfato nos rins será utilizado como tampão. Primeiramente ele será reabsorvido e o que sobrar terá atuação de tampão metabólico. 
O processo é bem semelhante com a reabsorção de HCO3- com interação do H+. Na membrana apical terá ação do contratransporte de Na+ e H+. O H+ no lúmen se associará com HPO4- e será excretado como H2PO4-. 
· TAMPÃO AMONIA
Grande parte do tamponamento do H+ em excesso no liquido tubular durante a acidose se dá por meio do sistema tampão amônia. 
A amônia advem do metabolismo dos aminoácidos no fígado como glutamina. Essa glutamina é filtrada e reabsorvida pelas células tubulares. Dentro das células ela sofre modificações e produz 2 NH4 e 2 HCO3-.
Nos túbulos proximal, ascendente espesso e túbulo distal os HCO3- serão reabsorvidos por cotransporte com Na e os NH4 será secretado por contratranporte com Na. 
Já nos túbulos coletores, o sistema de reabsorção de HCO3- com H+ ainda é predominante. Assim, havendo a bomba ATPase de secreção de H+ para o lúmen tubular, ocorre a interação H+ + NH3, formando NH4 e podendo assim ser excretado. 
4- Relacionar o SRAA-ADH com as funções do corpo (controle da pressão arterial e da volemia)
O SRAA é um importante mecanismo renal para controle de CURTO PRAZO nas alterações de pressão e, principalmente, de volemia. É um sistema ativado em HIPOVOLEMIA E HIPOTENSÃO e, em ação conjunta de Renina+ Angiotensina II+ Aldosterona + ADH promovem estabilização dessas duas variáveis. 
· Funcionamento: 
A percepção de hipovolemia ou hipotensão fica sob responsabilidade de uma estrutura de células conhecidas como MÁCULA DENSA. Ela é um aglomerado celular do túbulo distal que encosta no polo vascular do mesmo néfron e, através de sensibilidades a altas concentrações de Na+ no fluido tubular, consegue perceber as alterações de pressão e volume sanguíneo. 
Quando hipotensão ou hipovolemia são constatadas pela macula densa, ela emite sinais às células justaglomerulares, localizadas na túnica media da arteríola aferente, que ativa moléculas de pró-renina na enzima RENINA. 
A renina possui dois papeis fundamentais no funcionamento do sistema: atua estimulando a vasodilatação na arteríola AFERENTE e, no fígado, faz a conversão de angiotensinogênio em angiotensina I. 
A angiotensina I, na corrente sanguínea, encontra um local de excesso da ENZIMA CONVERSSORA DE ANGIOTENSINA (ECA) – membrana apical das células endoteliais dos capilares pulmonares. A ECA é a responsável por converter Angio I em Angio II (forma ativa de atuação).
Aangiotensina II tem efeitos diversos e atuação muito rápida, visto que, enzimas conhecidas como angiotensinases atuam rapidamente inativando-a. 
São efeitos da angiotensina II: 
· Vasocontrição da arteríola EFERENTE
· Estimulo na suprarrenal para liberação de Aldosterona
· Estimulo no órgão subfornical para liberação de ADH e aumento da sede
Como efeitos, aldosterona age nos túbulos coletores aumentando a reabsorção de Na e a secreção de K. E o ADH atua na abertura de canais de aquaporinas tipo 2 para aumentar a reabsorção de água. 
Objetivos do sistema: 
· Aumentar o FSR e TFG
· Diminuir a excreção de sais
· Aumentar reabsorção de água
· Finalmente, aumentar volemia e pressão arterial. 
5- Explicar o controle neuroendócrino da hemodinâmica renal (SNA simpático e
parassimpático).
O controle neuroendócrino renal está totalmente vinculado ao funcionamento das forças de Starling e, através delas, aumentando-as ou diminuindo-as haverá alterações na funcionalidade renal principalmente nas variáveis: Pressão arterial; taxa de filtração glomerular e fluxo sanguíneo renal.
Primeiramente, as forças de Starling são pressões exercidas pelos líquidos no vaso (PRESSÃO HIDROSTÁTICA) e também a pressão de empuxo de líquidos ocasionados por proteínas plasmáticas, principalmente a albumina (PRESSÃO ONCÓTICA). 
Dentro dos capilares glomerulares, 4 forças se conectam a favor e contra o gradiente de filtração. São elas: 
· Pressão Hidrostática Capilar: pressão do plasma sanguíneo contra a parede do capilar – A FAVOR DA FILTRAÇÃO.
· Pressão Hidrostática do Liquido Intersticial: pressão do interstício contra a parede do capilar- CONTRÁRIO A FILTRAÇÃO.
· Pressão Oncótica Capilar: pressão de empuxo exercida pelas proteínas plasmáticas em relação ao liquido intersticial – CONTRÁRIO A FILTRAÇÃO.
· Pressão Oncótica do Liquido Intersticial: pressão de empuxo das proteínas que estão no interstício em relação ao plasma – A FAVOR DA FILTRAÇÃO.
Os hormônios, autacoides, feedbacks e sistema nervoso atuarão modificando essas pressões e, com isso, aumentando ou diminuindo a filtração renal. 
· Sistema NERVOSO
A atuação do sistema nervoso é dada, principalmente, pelas fibras nervosas SIMPÁTICAS na altura das arteríolas aferentes e eferentes. Devido as circunstâncias de atuação do sistema nervosos simpático, bem como seu estimulo a hormônios como epinefrina e norepinefrina, seus efeitos serão de AUMENTO da pressão arterial, DIMINUIÇÃO do fluxo sanguíneo e DIMINUIÇÃO da taxa de filtração glomerular (sendo possível através de vasoconstrição na arteríola aferente) e AUMENTO da volemia. 
É importante destacar que o SNSimpático e seus hormônios não influenciam de maneira recorrente a dinâmica renal.
· AUTACOIDES
Os autacoides são fatores biológicos que agem como hormônios, porém de maneira PONTUAL, LOCAL, COM CURTA DURAÇÃO E ATUAM NO LOCAL DA SÍNTESE. 
· Endotelina: é um autacoide produzido no endotélio dos capilares sanguíneos e agem, principalmente, como vasoconstritor quando ocorre alguma lesão (consequência de hemorragia) no vaso. Essa vasoconstrição é importante para impedir maiores perdas sanguíneas e direcionar a água do corpo para balancear e minimizar as perdas, reduzindo assim a TFG, FSR e PA. 
· Angiotensina II: é o produto final do sistema RAA e tem ação muito rápida. Exerce a vasoconstrição da arteríola EFERENTE a fim de AUMENTAR a TFG. 
· Óxido Nítrico: importante vasodilatador na arteríola aferente. Aumenta a TFG, FSR e diminui a PA.
· Prostaglandina: Vasodilatador
· Bradicinina: Vasodilatador 
Esses dois últimos autacoides são importantes opositores aos efeitos de vasoconstrição da angiotensina II. 
Atuam AUMENTANDO a TFG, FSR e diminuindo a PA
· HORMONIOS:
· ADH: hormônio produzido pelo hipotálamo e armazenado em vesículas secretoras na hipófise. 
São fatores de estímulos para sua liberação:
Alta osmolaridades do plasma sanguíneo – excitabilidade de células osmorreceptoras
Estimulo de Angiotensina II
Hipovolemia
Hipotensão
Hipóxia
A percepção desses 3 últimos pontos é dada por barorreceptores e receptores cardiopulmonares que transferem as informações aos nervos vago e glossofaríngeo, os quais estimulam maior produção e liberação de ADH. 
A atuação do ADH é muito ampla no corpo podendo agir como VASOCONTRITOR em diversos vasos sanguíneos de receptores V1 para corrigir a pressão arterial. Ou então, na dinâmica renal, se associar a receptores V2 e criarem, no túbulo coletor, uma rede de poros, conhecida como AQUAPORINAS, que facilitará a reabsorção de água e, consequentemente, aumento da volemia. 
· ALDOSTERONA: hormônio produzido e liberado pela suprarrenal atuante nos processos de reabsorção e secreção de Na e K nas porções finais do rim. Atua reabsorvendo Na e secretando K. Uma possível ativação é pelo estimulo da angiotensina II no SRAA.