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Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 1 UCVI – Aula 11: Anatomia, Histologia, Citologia e Fisiologia do rim e vias urinárias Objetivo da aula: Estudar o rim e as vias urinárias, incluindo os aspectos histológico, citológico e anatômico, bem como a sua associação fisiológica com demais órgãos Check-list: Seção Histologia, Citologia e Fisiologia 1) Realizar um estudo descritivo dos aspectos histológico (H) e fisiológico (F) do RIM. (Obs: EM CADA ITEM: no aspecto histológico, além de definir as descrições teóricas, como o tipo de tecido e a localização do mesmo no órgão ou região específica do órgão, você deve analisar lâminas histológicas e identificar seletivamente os itens frisados em negrito nos tópicos abaixo). Ex: você deve saber o que é um glomérulo, que tipos de células e tipos o estrutura, saber que tipos de hormônios estimulam ou desestimulam quais células, além de saber identificar e caracterizar um glomérulo e suas regiões em um corte histológico). Para isso: a) caracterizar zona medular e cortical do rim (especificar ainda, tipos de hormônios secretados e ação generalizada); Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 2 b) caracterizar tubos renais, pirâmides e lobos renais (focar bastante na análise visual); Tubos Renais - túbulos contorcidos distais e os proximais, ambos encontrados na cortical e formados por epitélio simples cúbico, baseia-se nos seguintes parâmetros: as células dos túbulos distais são mais estreitas; em consequência, observam-se mais núcleos em cortes transversais desses túbulos. Além disso, suas células não têm orla em escova e são menos acidófilas, pois contêm menor quantidade de mitocôndrias. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 3 Pirâmides - A zona medular é formada por 10 a 18 pirâmides medulares (pirâmides de Malpighi), cujos vértices fazem saliência nos cálices renais menores e cujas bases estão voltadas para a região cortical. Da base de cada pirâmide partem os raios medulares, grupos de túbulos que penetram a cortical. As regiões das pirâmides que fazem saliência nos cálices são as papilas renais. A superfície de cada papila renal é perfurada por 10 a 25 orifícios, formando a região conhecida por área crivosa. Lobos Renais -o rim é dividido em lobos. Cada lobo renal é formado por uma pirâmide renal, pelo segmento de córtex que recobre sua base e por uma estreita faixa de parênquima cortical situada aos lados da pirâmide. Portanto, em cada rim, há tantos lobos quanto pirâmides. Os lobos não têm bordas bem definidas, porque, ao contrário dos lobos existentes em outros órgãos, eles não são delimitados por tecido conjuntivo. Um lóbulo renal é constituído por um raio medular e pelo tecido cortical que fica ao seu redor, sendo delimitado pelas artérias interlobulares (detalhes mais adiante). Do mesmo modo que os lobos, os lóbulos não têm limites observáveis em cortes histológicos. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 4 c) caracterizar um néfron (figura ao lado), incluindo cápsula, glomérulo, túbulos contorcidos, etc... (identificar ainda os podócitos (maiores e de núcleo menos corado, realmente) e células mesangiales (menores, com núcleos menores e mais corados, geralmente); O néfron é constituído por: corpúsculo renal (ou de Malpighi), túbulo proximal, alça de Henle (ou túbulo intermediário) e túbulo distal. O corpúsculo renal (ou de Malpighi):mede 150 a 250µm de diâmetro. Ele consiste no glomérulo, um enovelamento de capilares, e na cápsula de Bowman, que possui dois folhetos: um externo, o folheto parietal, de epitélio simples pavimentoso, e outro interno, acolado aos capilares, o folheto visceral, formado por células epiteliais modificadas, os podócitos. Entre os dois folhetos, há o espaço capsular, que recebe o líquido filtrado através da parede dos capilares e do folheto visceral. O corpúsculo renal apresenta um polo vascular, pelo qual entra a arteríola aferente, que origina os capilares do glomérulo, e sai a arteríola eferente, resultante desses capilares, e um polo urinário, por onde sai o filtrado. Podócitos: formadas por um corpo celular, de onde partem diversos prolongamentos primários que dão origem aos prolongamentos secundários. Os podócitos contêm actina, apresentam mobilidade e se apoiam sobre a lâmina basal dos capilares glomerulares. Seus prolongamentos envolvem completamente o capilar, e o contato com a lâmina basal é feito pelos prolongamentos secundários. Os podócitos estabelecem contato com a membrana basal por meio de várias proteínas, dentre as quais se destacam as integrinas. Células Mesangiais: além das células endoteliais e dos podócitos, os glomérulos contêm as células mesangiais internas, mergulhadas em matriz mesangial. Há locais do glomérulo em que a lâmina basal não envolve toda a circunferência de um só capilar, constituindo uma membrana comum a duas ou mais alças capilares. É principalmente nesse espaço entre os capilares que se localizam as células mesangiais, as quais podem também ser encontradas na parede dos capilares glomerulares, entre as células endoteliais e a lâmina basal. As células mesangiais são contráteis e têm receptores para angiotensina II. A ativação desses receptores reduz o fluxo sanguíneo glomerular. Contêm ainda receptores para o fator natriurético atrial, produzido pelas células musculares do átrio do coração. Esse hormônio é um vasodilatador e relaxa as células mesangiais, aumentando o volume de sangue que passa pelos capilares e a área disponível para filtração. As células mesangiais têm ainda outras funções: garantir suporte estrutural ao glomérulo, sintetizar a matriz extracelular, fagocitar e digerir substâncias normais e patológicas (complexos de antígenos com anticorpos, por exemplo) retidas pela barreira de filtração e produzir moléculas biologicamente ativas, como prostaglandinas e endotelinas. As endotelinas causam contração da musculatura lisa das arteríolas aferentes e eferentes do glomérulo. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 5 d) caracterizar túbulo contorcido distal, com ênfase à mácula densa (descrever qual substância libera e função); TCD- A parte espessa da alça de Henle penetra na região cortical e, após curto trajeto, torna-se tortuosa e passa a se chamar túbulo contorcido distal, revestido por epitélio cúbico simples. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 6 No túbulo contorcido distal existe uma troca iônica, desde que haja quantidade suficiente de aldosterona circulante. Ocorre ainda absorção de sódio, e potássio é excretado. Esse mecanismo influencia o conteúdo de sais e água no organismo. O túbulo distal também secreta os íons hidrogênio e amônia para a urina, atividade essencial para o equilíbrio acidobásico do sangue. Uma propriedade muito importante dos túbulos distais é o fato de um segmento desses túbulos aproximar-se do corpúsculo renal do mesmo néfron, local onde a parede do túbulo se modifica. Suas células tornam-se cilíndricas, altas e com núcleos alongados e muito próximos uns dos outros; a maioria delas tem o complexo de Golgi na região basal. Esse segmento modificado da parede do túbulo distal, que aparece mais escuro nos cortes corados, devido à proximidade dos núcleos de suas células, chama-se mácula densa. A mácula densa é sensível ao conteúdo iônico e ao volume de água no fluido tubular, produzindo moléculas sinalizadoras que promovem a liberação da enzima renina na circulação. e) caracterizar arteríola aferente (descrever que substância libera e como atua) e eferente; No polo vascular estão situadas as arteríolas aferente e eferente, que, respectivamente, trazem e levam sanguedo glomérulo. Aferente= traz o sangue para o glomérulo. Eferente= leva o sangue do glomérulo. f) definir como as células do duto coletor (células principais) respondem à aldosterona e à ADH (vasopressina). Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 7 A aldosterona age também sobre os tubos coletores, promovendo a reabsorção dos íons Na+. O hormônio antidiurético (ADH), secretado pela neuro-hipófise, sob a influência da angiotensina II, promove a inserção de canais de aquaporina-2 na superfície luminal das células claras dos tubos coletores, tornando-os permeáveis à água. Devido à hipertonicidade da zona medular, criada pela alça de Henle, há a absorção de água do filtrado no tubo coletor, e a urina fica hipertônica. A água sai da célula para o interstício através de canais de aquaporina-3 e aquaporina-4, que estão sempre presentes na membrana basolateral. Do interstício a água vai para os vasos retos. 2) Realizar um estudo descritivo dos aspectos histológico (H) e fisiológico (F) da BEXIGA e VIAS URINÁRIAS. (Obs: usar a mesma observação do item anterior kkkk). 2.1) PARA O URETER a) caracterizar a composição histológica do ureter (mucosa, submucosa e muscular); É um órgão muscular que conduz a urina do rim até a bexiga. Assim como os rins, são em número de dois. Cada um mede aproximadamente 25 cm. O ureter atravessa obliquamente a parede da bexiga, de modo que se forme uma válvula que impede o refluxo da urina. O ureter é composto por três túnicas, que são as seguintes: • Túnica Mucosa: epitélio de revestimento + lâmina própria – É constituído pelo epitélio de revestimento de transição, é um epitélio estratificado cuja camada mais superficial é formada por células globosas, nem pavimentosas e nem prismáticas. A forma dessas células muda de acordo com o grau de distensão do órgão, podendo ficar achatadas quando o mesmo estiver repleto. – Lâmina própria constituída de tecido conjuntivo que varia de frouxo ao denso. • Túnica Muscular – É constituída por uma camada longitudinal interna e circular externa. Na parte proximal da uretra, a musculatura da bexiga forma o esfíncter interno da mesma. O ureter atravessa obliquamente a parede da bexiga, de modo que se forma uma válvula que impede o refluxo de urina. A parte do ureter colocada na parede da bexiga mostra apenas o músculo longitudinal cuja contração abre a válvula e facilita a passagem da urina do ureter para a bexiga. Túnica Adventícia- constituída por Tecido Conjuntivo Fibroelástico que reveste externamente o ureter. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 8 b) descrever como ocorre e por que ocorre o gradiente de quantidade de musculatura no ureter; A variação na forma das células de globosas ou poliédricas para pavimentosas permite a distensão do tecido e assim a acomodação do órgão às mudanças no volume de urina. As placas de membrana na superfície apical das células contribuem para aumentar a superfície luminal do órgão. A composição diferenciada da membrana, com elevada concentração de esfingolipídios e a presença das proteínas uroplaquinas, e a abundância de junções de oclusão tornam o tecido praticamente impermeável e resistente à osmolaridade da urina. 2.2) PARA A BEXIGA: a) caracterizar histologicamente a bexiga (tipo de epitélio, localização da musculatura, presença ou não de esfíncteres, etc...,todas as estruturas identificadas ao lado); A mucosa dessas estruturas é formada por um epitélio de transição e por uma lâmina própria de tecido conjuntivo, que varia do frouxo ao denso. Em torno da mucosa há feixes de tecido muscular liso. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 9 As células mais superficiais do epitélio de transição são responsáveis pela barreira osmótica entre a urina e os fluidos teciduais. Por microscopia eletrônica, observou-se que a membrana plasmática da superfície externa das células em contato com a urina é especializada e apresenta placas espessas separadas por faixas de membrana mais delgada. Quando a bexiga se esvazia, a membrana se dobra nas regiões delgadas, e as placas espessas se invaginam e se enrolam, formando vesículas fusiformes intracitoplasmáticas, que permanecem próximo à superfície celular. Quando a bexiga se enche novamente, sua parede se distende, e ocorre um processo inverso, com transformação das vesículas citoplasmáticas fusiformes em placas que se inserem na membrana, aumentando a superfície das células. Essa membrana plasmática especial é sintetizada no complexo de Golgi e tem uma composição química peculiar: os cerebrosídeos constituem o principal componente da fração dos lipídios polares. A túnica muscular das vias urinárias é formada por uma camada longitudinal interna e uma circular externa, ambas de tecido muscular liso. A partir da porção inferior do ureter aparece uma camada longitudinal externa, e na bexiga essas camadas musculares se tornam mal definidas. Na parte proximal da uretra, a musculatura da bexiga forma o seu esfíncter interno. O ureter atravessa a parede da bexiga obliquamente, de modo que se forma uma válvula que impede o refluxo de urina. A parte do ureter colocada na parede da bexiga mostra apenas músculo longitudinal, cuja contração abre a válvula e facilita a passagem de urina do ureter para a bexiga. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 10 b) Descreva os tipos principais de células presentes no epitélio de transição da bexiga (urotélio) e descrever uma associação entre o tipo (morfologia, tamanho, volume) de célula e a função. (nas lâminas, tentar identificar no urotélio, os diferentes tipos de células). O urotélio (epitélio de transição) reveste as estruturas das vias urinárias: pelve renal, ureter, bexiga e parte superior da uretra. É formado por dois tipos celulares que variam de acordo com o estado fisiológico do órgão: células cilíndricas que se estendem da lâmina basal até a superfície; células basais próximas a lâmina basal. Essencialmente, o urotélio é um epitélio pseudoestraficado, embora ele tenha aparência de um epitélio estratificado. O epitélio da bexiga é denominado epitélio de transição, um epitélio pseudoestratificado cuja morfologia se modifica de acordo com o grau de distensão da bexiga. No estado não distendido, como aqui, esse epitélio parece ser formado por mais camadas. As células dos núcleos mais superficiais são grandes e têm formato de cúpula. Essas células superficiais são frequentemente multinucleadas (2-5 núcleos). Cada célula de superfície cobre duas ou mais células basais. Por esse motivo, eles são chamados de células guarda-chuva. As células do urotélio da bexiga têm regiões mais espessas chamadas regiões da placa, que unem as células e são impermeáveis à água e aos sais. O urotélio da região trígono da bexiga é sempre suave e nunca se dobra, mesmo quando a bexiga está vazia. A lâmina própria tem duas camadas: um tecido conjuntivo denso irregular de colágenos e superficial e um laxante mais profundo com colágeno e elastina. A camada muscular possui três camadas de músculo liso, que no colo vesical são formadas por duas finas camadas longitudinais, uma interna e outra externa, e uma camada circular de espessura média que constitui o esfíncter interno que circunda o orifício uretral. Funções A principal função do urotélio é ser uma barreira protetora contra substâncias dissolvidas na urina. As células mais superficiais desse urotélio secretam uma substância protéica chamada uroplaquina que ajuda as superfícies impermeáveis que entrarão em contato com a urina. Além dessa função, os componentes do urotélio fornecem uma superfície lisa adequada para o fluxo de urina e um tanque de armazenamento ideal. Estímulos que estressam o urotélio, como alterações na pressãodurante o enchimento da bexiga, são capazes de desencadear a micção (desejo de urinar). Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 11 c) descreva como a bexiga e a uretra estão associadas no reflexo de micção; REFLEXO DA MICÇÃO À medida que a bexiga vai se enchendo de urina, os receptores sensoriais presentes no interior da bexiga percebem o estiramento da parede vesical e ondas de contração vão surgindo, esses sinais sensoriais são conduzidos para os segmentos sacrais da medula espinhal pelos nervos pélvicos, voltando depois, por via reflexa, para a bexiga. À medida que a bexiga continua se enchendo os reflexos de micção tornam-se mais freqüentes mais intensos causando contrações também cada vez maiores do músculo detrusor, num ciclo repetitivo e contínuo, até que a bexiga atinja um alto grau de contração. Uma vez que o reflexo da micção se torne suficientemente intenso, outro reflexo é desencadeado determinado o relaxamento esfincteriano. Se esta inibição for mais potente no cérebro que os sinais constritores voluntários para o esfíncter externo, ocorrerá a micção; caso contrário, a micção não ocorrerá até que a bexiga se encha ainda mais e a micção reflexa se torne mais intensa. FISIOLOGIA DA MICÇÃO O ato miccional apesar de aparentemente simples envolve a interação de estruturas complexas como o SNC, SNP e estruturas do trato urinário. A interação entre essas estruturas estabelece um equilíbrio coordenado e harmônico, determinando a Continência Urinária; A função vesical acontece em duas fases, ou seja, Fase de Armazenamento ou Enchimento e Fase de Esvaziamento. A Fase de Armazenamento ocorre quando a bexiga consegue acumular quantidades crescentes de urina em seu interior sem variações significativas de pressão, enquanto os esfíncteres urinários permanecem contraídos, o que estabelece uma pressão intra uretral maior que a pressão vesical; Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 12 Essa capacidade de armazenar urinar sem que haja aumentos significativos na pressão é chamado da Complacência Vesical ou Acomodação Vesical; Nessa fase o músculo detrusor está em repouso, o que permite que isso aconteça. Essa fase é produzida pela estimulação simpática dos receptores beta adrenérgicos dentro da parede vesical, causando relaxamento do detrusor. Ao mesmo tempo a atividade nervosa simpática inibe a atividade parassimpática, promovendo mais ainda, um estado de relaxamento. O relaxamento do detrusor durante a fase de enchimento é o componente-chave para a fase de acomodação vesical. A estimulação simpática de receptores alfa adrenérgicos presente no colo vesical e uretra proximal causa a constrição, com conseqüente aumento da pressão uretral; O esfíncter externo e os músculos elevadores do ânus servem como suporte para os mecanismos de continência, embora em permanente estado de contração podem contrair-se ainda mais para impedir a perda de urina sob condições de stress, são inervados pelo plexos sacrais e nervos pudendos; Uma vez que a bexiga atinja sua capacidade máxima (350 - 650 ml), os receptores do interior do músculo detrusor emitem sinais aos centros corticais do cérebro para se iniciar a fase de esvaziamento. Para iniciar o processo da micção é necessário que o córtex reconheça a repleção vesical (desejo miccional) e decida a melhor hora e momento para desencadear o esvaziamento da bexiga; A Fase de Esvaziamento acontece com a estimulação da contração do detrusor associada ao relaxamento esfincteriano e dos músculos elevadores do ânus, permitindo que a bexiga elimine seu conteúdo através de uma inversão desse gradiente de pressão, enquanto o córtex inibe o relaxamento simpático da bexiga. A uretra se encurta o que diminui a resistência do fluxo. A bexiga libera seu conteúdo sob controle voluntário dependendo diretamente de uma atividade coordenada da uretra e do músculo detrusor. A ativação dos receptores colinérgicos parassimpático no músculo detrusor estimula a sua contração e a micção começa; O reflexo da micção é um reflexo completamente autonômico da medula espinhal, mas pode ser inibido ou facilitado por centros do cérebro. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 13 2.3) PARA A URETRA a) caracterizar os tecidos e as células especializadas da uretra, conforme imagem descrita ao lado. Desembocam, na uretra, glândulas de Littré, que são do tipo mucoso. A uretra membranosa é circundada por um esfíncter de músculo liso e por outro de músculo estriado esquelético, que controlam a passagem da urina e do sêmen. Na uretra feminina, conforme a sua proximidade com a bexiga ou com o exterior, o epitélio pode ser de transição, pseudoestratificado colunar, estratificado colunar ou estratificado pavimentoso, sendo este último o tecido predominante. Possuem também as glândulas de Littré. A mucosa é circundada por uma camada muscular, de músculo liso, sendo a subcamada interna longitudinal e a subcamada externa circular. Na porção média da uretra, há um esfíncter de músculo estriado esquelético, o esfíncter externo, responsável pelo controle voluntário da micção. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 14 b) explicar histologicamente (defina o tipo de epitélio) e fisiologicamente a afirmação a seguir: A uretra masculina é dividida em: prostática, membranosa e peniana. É um tubo que transporta a urina da bexiga para o exterior no ato da micção. No sexo masculino , a uretra dá passagem ao esperma durante a ejaculação. No sexo feminino , é um órgão exclusivamente do aparelho urinário. A uretra masculina é formada pelas porções: (1) prostática, (2) membranosa e (3) cavernosa ou peniana. A prostática situa-se muito próximo à bexiga e no interior da próstata. Os ductos que transportam a secreção da próstata abrem-se na uretra prostática. Na parte dorsal da uretra prostática há uma elevação que provoca saliência para o interior da uretra, o verumontanum. No ápice do verumontanum abre-se um tubo cego, sem função conhecida: o utrículo prostático. Nos lados do verumontanum abrem-se os dois ductos ejaculadores, pelos quais passa o esperma. A uretra prostática é revestida por epitélio de transição. A uretra membranosa tem apenas 1 cm de extensão e é revestida por epitélio pseudoestratificado colunar. Nessa parte da uretra existe um esfíncter de músculo estriado: o esfíncter externo da uretra; A uretra cavernosa localiza-se no corpo cavernoso do pênis . Próximo à sua extremidade externa, o lúmen da uretra cavernosa dilata-se, formando a fossa navicular. O epitélio da uretra cavernosa é pseudoestratificado colunar, com áreas de epitélio estratificado pavimentoso. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 15 c) caracterizar o que são, onde se encontram e como funcionam as glândulas de Littré; As glândulas de Littré são do tipo mucoso e se encontram em toda a extensão da uretra, porém predominam na uretra peniana. Algumas dessas glândulas têm suas porções secretoras diretamente ligadas ao epitélio de revestimento da uretra, enquanto outras contêm ductos excretores. A uretra feminina é um tubo de 4 a 5 cm de comprimento, revestido por epitélio plano estratificado, com áreas de epitélio pseudoestratificado colunar. Próximo à sua abertura no exterior, a uretra feminina contém um esfíncter de músculo estriado, o esfíncter externo da uretra. Roteiro do Laboratório Morfofuncional Patrícia D. Página 16 REFERÊNCIAS JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia Básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. 524 p. https://www.unifal-mg.edu.br/histologiainterativa/sistema-urinario/ http://www.saudeemmovimento.com.br/conteudos/conteudo_print.asp?cod_noticia=1036 http://www.histoembrio.saomateus.ufes.br/tecido-epitelial-epitelio-de-revestimento-e-glandular Ross, M. & Pawlina, W. (2006). Histologia A Text and Atlas com correlação celular e biologia molecular (5ª ed.). Lippincott Williams e Wilkins https://www.ufrgs.br/atlasbiocel/pdfs/10Urin.pdf https://wp.ufpel.edu.br/historep/files/2017/07/Sistema-Urin%C3%A1rio-histo- 2_final_corrigido.pdf https://www.unifal-mg.edu.br/histologiainterativa/sistema-urinario/ http://www.saudeemmovimento.com.br/conteudos/conteudo_print.asp?cod_noticia=1036 http://www.histoembrio.saomateus.ufes.br/tecido-epitelial-epitelio-de-revestimento-e-glandular https://www.ufrgs.br/atlasbiocel/pdfs/10Urin.pdf