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Concentração e Diluição da Urina; Regulação da Osmolaridade e da Concentração de Sódio do Liquido Extracelular José Saraiva Introdução Para que as células funcionem bem é preciso que elas estejam sendo banhadas por um líquido extracelular. -A osmolaridade corresponde a concentração o total de solutos neste líquido pelo volume do líquido. -O sódio e a osmolaridade são controlados pela quantidade de líquido extra. - Controle da água do corpo: ingesta, excreção de água Os rins excretam o excesso de águia pela produção de urina diluída. - Os rins tem a capacidade de deixar a urina mais concentrada ou diluída dependendo das necessidades do corpo O hormônio antidiurético controla a concentração urinária -Há mecanismo de feedback para regular a osmolaridade e a concentração de sódio plasmático. Uma forma importante é ADH ou vasopressina. Quando a osmolaridade se eleva a hipófise-posterior sob o comando do hipotálamo secreta o ADH. Então ele vai no rime faz com que ocorra reabsorção de água nos túbulos distais. Dessa forma, o ADH determina se será uma urina diluída ou concentrada. Mecanismo renais para secreção de Urina diluída - Quando a água está em excesso os rins tem a capacidade de eliminar certas quantidades e mesmo assim continua o processo de reabsorção de soluto. A água deixa de ser reabsorvida no tubo distal final e ductos coletores. Mesmo eliminando grande quantidade de água os rins não reduzem a quantidade de soluto eliminado, ou seja, a secreção. O líquido tubular permanece isosmótico no túbulo proximal A medida que o liquida percorre o túbulo proximal ocorre a reabsorção de água e soluto e mantendo-se isosmótico. Mas, a medida que vai passando pelas o ramo fino descente a água é reabsorvida por osmose e os dois meios atingem o equilíbrio. Dessa forma, o líquido vai ficando mais concentrado à medida que ele flui pela alça de henle em direção à medula interna. O líquido tubular é diluído no Ramo Ascendente da Alça de Henle . O Ramo espesso ascendente da alça é impermeável a água, mas reabsorve sódio, cloreto e potássio. Em consequência disso, a urina vai ficando mais diluída até o túbulo distal. Independente da atuação da vasopressina ou não o líquido que deixa a parte inicial do túbulo distal inicial é hipostático. O líquido tubular é ainda mais diluído no túbulo distal e coletores na ausência do ADH Nos trechos distal final, coletor cortical e ducto coletor ocorre uma reabsorção de sódio. Na falta do Adh essa região acaba também não reabsorvendo água. Diante dessa situação, a retirada de soluto acaba fazendo com que a urina fique mais diluída ainda. Dessa forma, com a falta do retorno da água e o retorno de soluto faz com que a urina fica com grande volume e diluída. . Os rins conservam água excretando urina concentrada A urina concentrada é muito importante. Pois fisiologicamente o corpo perde água de diversas formas, pelo suor, pulmão e TGI por exemplo. Dessa maneira, é necessário repor líquido. A urina concentrada serve para substituir esse líquido, ou seja, sua ingestão, mantendo a homeostasia... Em caso de déficit hídrico rim gera uma urina concentrada e aumenta a reabsorção de água e diminuindo o volume hídrico. Requerimentos para a excreção de urina concentrada- níveis elevados de ADH e medula renal hiperosmótico -Para que se tenha uma urina concentrada é preciso dois fatores importantes: os níveis de ADH que promove o aumento a permeabilidade dos túbulos coletores e a alta osmolaridade do líquido intersticial medular renal que gera um gradiente osmótico para retornar a água. Na presença de altos níveis de ADH. -o interstício geralmente é hiperosmótico na presença do ADH a água vai para essa região e vai para a circulação pelo vasa recta. -Mecanismo de contracorrente depende da disposição anatômica peculiar das alças de Henle dos vasa recta dos capilares peritubualres. - 25% dos néfrons humanos são justaglomerulares O mecanismo de contracorrente gera o interstício medular renal hiperosmótico Em quase todo o corpo a osmolaridade do líquido intersticial é semelhante ao do plasma. Mas a dos rins é bem elevada., isso significa que o soluto está em excesso da água. A grande concentração de solutos for atingida na medula, ela será mantida pelo balanço entre a entrada e a saída de solutos e de água na medula.. Fatores que aumentam a secreção: 1- Transporte de sódio e cotransporte de outros íons do ramo ascentende espesso da alça de Henle para o interstício medular. 2- Transporte ativo dos ductos coletores para o interstício medular 3- Difusão facilitada da ureia dos ductos coletores para o interstício 4- Difusão de pequena quantidade de água. Características especiais da alça de Henle que mantêm, solutos na medular renal . A principal causa da alta osmolaridade da medula é decorrente aos transporte ativo de sódio e o cotransporte de outro ions no ramo ascendente espesso de Henle. -A parte descente fina é muito permeável a água e ela acaba saindo em direção ao interstício medular fazendo com que o soluto dentro do túbulo fique mais concentrado Etapas participantes da geração de interstício medular renal hiperosmótoco . 1- A contração da alça e a mesma do túbulo proximal. 2- A bomba de ions é ativada no ramo ascendente espesso que bombeia ions para o interstício e deixando o túbulo menos concentrado.. 3- É um rápido equilíbrio entre o interstício e a alça descendente devido o movimento da água por osmose 4- Fluxo adicional de líquido do túbulo proximal para alça de henle. Líquido hiperosmotico formado na parte descendente flua pra a a parte ascendente 5- Mais íons são bombardeados para o interstício 6- Mais uma vez ocorre um equilíbrio 7- Esse processo corre diversas vezes. Multiplicador de contracorrente- é o nome usado para o processo de reabsorção repetitiva de sal pelo ramo ascendente espesso e o influxo contínuo de novo cloreto de sódio do túbulo proximal para a alça de Henle È a chegada de NaCl de dois locais diferentes multiplicando a concentração. Papel do túbulo distal e dos ductos coletores na excreção de urina concentrada -O líquido sobre uma diluição quando sai da alça de henle em direção ao túbulo covalado distal no córtex renal -a porção inicial do túbulo distal promove transporte ativo de cloreto de sódio para fora. -a quantidade de água reabsorvida nessa região depende da concentração de ADH.. Esse hormônio em alta concentração a água passa para o interstício A ureia contribui para um interstício medular renal hiperosmótico e para a formação de urina concentrada -Ureia contribui para cerca de 40% da osmolaridade do líquido intersticial. ureia é reabsorvida por transporte passivo quando ocorre déficit de água e a concentração de ADH é alta. Processo ocorre nos ductos coletores medulares internos para o interstício. MECANISMO: o líquido sobe pelo o ramo ascendente para chegar nos ductos distais e coletores corticais, esses locais são impermeáveis à ureia. Quando ocorre a reabsorção de água provocada pelo o ADH a ureia fica muito concentrada, visto que nesses locais a ureia é impermeável. -a medida que o líquido passa pelos ductos coletores medulares internos ocorre mais ainda a reabsorção de água. Em consequência, a ureia fica muito concentrada passando do túbulo para a região intersticial. Ocorre através de transportadores específicos da ureia e na presença do ADH mais um transportador é expressado na membrana Quanto mais o consume de proteína mais a ureia será presente e a urina do indivíduo apresenta-se concentrada. A recirculação da ureia do ducto coletor para a alça de Henle contribui para a hperosmolaridade da medula renal 20ª a30% de ureia é secretadaFatores que influenciam- a concentração desse metabólico 1- Concentração do metabólico no plasma 2- Filtração glomerular -No túbulo proximal 45% da ureia filtrada é reabsorvida. A concentração vai aumentando à medida que passa pelo descendente fino em que a água sai. E também a pouca saída ureia no ascendente grosso. Pelos canais UT-A2. . Regiões como ascendente grosso, túbulo distal e túbulo coletor cortical são relativamente impermeáveis -A ureia pode circular várias vezes. Isso faz com quem ocorra um acumulo de metabólicos na medula rena (hiperosmótico com a ureia l e em momentos de falta de água ela pode ser poupada. O excesso de água reduz a concentração da ureia e os níveis de ADH também ficam reduzidos. A troca por contracorrente nos vasos recta mantém a hiperosmolaridade da Medula Renal - o fluxo sanguíneos pe fundamental para os processos metabólicos dos rins e utiliza 5% da quantidade de sangue circulante. 2 mecanismos do sangue para conter altas concentrações de soluto: O fluxo sanguíneo medular baixo e os vasa recta servem como trocadores por contracorrente minimizando a retirada de solutos do interstício medular Troca por contracorrente o sangue entra e sai da medula pela vasa recta, são bem permeáveis, exceto a proteínas. A medida que o sangue desce ele fica concentrado pelo ganho de soluto e pela perda de água para o interstício O sangue ascendente retornando ao córtex fica progressivamente menos concentrado, já que os solutos se difundem de volta para o interstício medular e água para a vasa recta O aumento do fluxo sanguíneo medular pode reduzir a capacidade de concentração da urina -Aumento da pressão aumenta o fluxo sanguíneo na medula, em escala maior do que em outras regiões e tendem a lavar o interstício hiperosmótico, diminuindo a capacidade de concentração urinária. RESUMO DO MECANISMO DE CONCENTRAÇÃO URINÁRIA E ALTERAÇÕES NA OSMOLARIDADE EM DIFERENTES SEGMENTOS DOS TÚBULOS, Túbulo Proximal. Cerca de 65% dos eletrólitos filtrados são reabsorvidos no túbulo proximal. Contudo, as membranas tubulares são muito permeáveis à água. Dessa forma, sempre que os solutos são reabsorvidos, a água também se difunde através da membrana tubular por osmose. A difusão de água através do epitélio tubular proximal é auxiliada pelo canal de água, aquaporina 1(AQP-1). Portanto, a osmolaridade do líquido remanescente permanece quase a mesma da do filtrado glomerular, 300 mOsm/L. Ramo Descendente da Alça de Henle. À medida que o líquido flui pelo ramo descendente da alça de Henle, a água é absorvida para o interstício da medula renal. O ramo descendente contém também AQP-1 e é muito. rmeável à água, porém muito menos permeável ao cloreto de sódio e à ureia. Portanto, a osmolaridade do líquido que flui pela alça descendente aumenta de forma gradativa até se tornar próxima à do líquido intersticial adjacente que gira em torno de 1.200 mOsm/L, quando a concentração plasmática de ADH é elevada. Quando urina diluída estiver sendo formada, devido às baixas concentrações do ADH, a osmolaridade do interstício medular será inferior a 1.200 mOsm/L; consequentemente, a osmolaridade do líquido tubular no ramo descendente da alça de Henle também fica menos concentrada. Essa redução na concentração se deve, em parte, à menor reabsorção de ureia para o interstício medular pelos ductos coletores quando existem baixos níveis de ADH e a formação renal de grande volume de urina diluída. Ramo Ascendente Delgado da Alça de Henle. O ramo ascendente delgado da alça de Henle é basicamente impermeável à água, mas reabsorve certa quantidade de cloreto de sódio. Em virtude da alta concentração desse último composto no líquido tubular, devido à perda de água por osmose no ramo descendente da alça, ocorre certa difusão passiva do cloreto de sódio do lúmen do ramo ascendente delgado para o interstício medular. Dessa forma, o líquido tubular fica mais diluído, já que o cloreto de sódio se difunde para fora do túbulo e a água permanece no túbulo. Parte da ureia reabsorvida pelo interstício medular a partir dos ductos coletores também se difunde pelo ramo ascendente delgado, retornando a ureia para o sistema tubular e auxiliando na manutenção da medula hiperosmótica por impedir que o interstício medular seja diluído. Essa reciclagem da ureia é um mecanismo adicional que contribui com a medula renal hiperosmótica. Ramo Ascendente Espesso da Alça de Henle. A parte espessa do ramo ascendente da alça de Henle é também praticamente impermeável à água, mas grande quantidade de sódio, cloreto, potássio e outros íons é ativamente transportada do túbulo para o interstício medular. Por essa razão, o líquido no ramo ascendente espesso da alça de Henle torna-se bastante diluído, com a osmolaridade baixando para valores em torno de 100 mOsm/L. Porção Inicial do Túbulo Distal. A porção inicial do túbulo distal tem propriedades similares às do ramo ascendente espesso da alça de Henle, desse modo o líquido tubular fica ainda mais diluído, por cerca de 50 mOsm/L, enquanto a água permanece no túbulo. Porção Final do Túbulo Distal e Túbulos Coletores Corticais. Na porção final do túbulo distal e nos túbulos coletores corticais, a osmolaridade do líquido depende do nível de ADH. Com altos níveis desse hormônio, esses túbulos ficam muito permeáveis à água, ocorrendo reabsorção significativa de água. A ureia, no entanto, não é muito permeável nessa parte do néfron, resultando em aumento de sua concentração à medida que água é reabsorvida. Esse processo faz com que a maior parte da ureia, que chega ao túbulo distal e túbulo coletor, passe para os ductos coletores medulares internos e, a partir dessa região, acabe sendo reabsorvida ou excretada na urina. Na ausência de ADH, pequena quantidade de água é reabsorvida na porção final do túbulo distal e túbulo coletor cortical; por essa razão, a osmolaridade diminui ainda mais, em virtude da reabsorção contínua de íons nesses segmentos. Ductos Coletores Medulares Internos. A concentração de líquido pelos ductos coletores da medula interna depende (1) do ADH; e (2) da osmolaridade do interstício medular que os circundam, que foi estabelecida pelo mecanismo de contracorrente. Na presença de grande quantidade de ADH, esses ductos ficam muito permeáveis à água; dessa forma, ocorre difusão de água do túbulo para o líquido intersticial até que seja atingido equilíbrio osmótico e o líquido tubular chegue à concentração semelhante à do interstício medular renal (1.200 a 1.400 mOsm/L). Assim, quando o níveis do ADH estão elevados, temos a produção de urina bastante concentrada, porém com baixo volume. Como a reabsorção da água aumenta a concentração de ureia no líquido tubular e devido à presença de transportadores específicos nos ductos coletores, grande quantidade de ureia muito concentrada nos ductos se difunde para o interstício medular. Essa absorção da ureia para a medula renal contribui para a alta osmolaridade do interstício medular e para a elevada capacidade de concentração de urina pelo rim. Existem diversos pontos importantes a serem considerados que podem não estar evidentes nesta discussão. Em primeiro lugar, embora o cloreto de sódio seja um dos principais solutos que contribuem para a hiperosmolaridade do interstício medular, o rim pode, quando necessário, excretar urina muito concentrada com pouca quantidade desse sal. Nessas circunstâncias, a hiperosmolaridade da urina se deve às altas concentrações de outros solutos, especialmente de produtos residuais, como a ureia e a creatinina. Condição em que isso ocorre é a desidratação, acompanhada por baixa ingestão de sódio. o baixo consumo de sódio estimula a formação dos hormônios angiotensina II e aldosterona que, juntos, levam à ávida reabsorção de sódio pelos túbulos, ao mesmo tempo em que não interferem na ureia e nos outros solutos para manter a urina muito concentrada. Em segundolugar, grandes quantidades de urina diluída podem ser excretadas sem aumentar a excreção de sódio. Esse feito é desempenhado pela diminuição da secreção de ADH, o que reduz a reabsorção da água nos segmentos tubulares mais distais, sem alterar, significativamente, a reabsorção de sódio.
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