Fisiologia - Sistema Urinário

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Morfofisiologia
 Urinária
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 A função principal do sistema renal na manutenção da homeostase é o controle de volume e compostos no sangue, que reflete também na pressão sanguínea. Esse processo é evidente devido à filtração que esse sistema faz do fluxo sanguíneo através dos rins, promovendo reabsorção ou excreção de produtos do metabolismo. 
 O sistema urinário compreende dois rins, dois ureteres, a bexiga e a uretra. Os rins fazem a principal função desse sistema, que é a função de filtração, o restante das estruturas desse sistema são essencialmente locais de transporte ou armazenamento temporário. 
 Como principais funções compreendidas pelos rins estão: 
· Regulação dos níveis de íons do sangue: os rins ajudam a regular os níveis sanguíneos de vários íons, principalmente os íons sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+), cloreto (Cl-) e fosfato (HPO4).
· Regulação da pressão osmótica e, consequentemente, pressão sanguínea: os rins atuam nessa regulação devido ao fato deles reabsorverem a agua para o sangue ou eliminando-a através da urina. Eles ajudam a regular a pressão sanguínea ao secretar a enzima renina, que ativa o sistema renina-angiotensina-aldosterona, ajustando o fluxo sanguíneo para dentro e para fora dos rins e ajustando o volume sanguíneo.
· Regulação do ph sanguíneo: os rins fazem a filtração e podem fazer ou não a reabsorção de íons H+ ou de íons bicarbonato (HCO3). Ambos esses íons estão intimamente envolvidos em acidose e alcalose.
· Secreção de hormônios: há produção de dois hormônios nos rins: calcitriol (regulação homeostática do cálcio) e eritropoietina (estimula a produção de eritrócitos).
· Excreção de resíduos: com a formação e eliminação da urina há a eliminação de substâncias não necessárias para o nosso corpo, que geralmente compreendem alguns produtos do nosso organismo após reações metabólicas. Entre esses resíduos estão a amônia e ureia (quebra de AA), bilirrubina (quebra de hemoglobina), creatinina (quebra do fosfato de creatina nas fibras musculares) e ácido úrico (quebra de ácidos nucleicos). Fármacos e toxinas ambientais adquiridos na dieta também são excretados na urina.
 O sangue arterial chega aos rins por meio da aorta, que se ramifica em artérias renais, o sangue venoso sai dos rins através de veias renais que desembocam na veia cava. Após o processo de filtração, secreção e reabsorção, é formada a urina, que deixa os rins através da pelve renal (uma dilatação que dá o inicio ao ureter) e vai para os ureteres. Estes levam a urina à bexiga para seu armazenamento até a sua excreção pela uretra. O sistema arterial do rim pode ser caracterizado como sistema arterial porta renal, pois há um intermédio de formação de duas redes capilares arteriais antes da formação da veia (coração artéria capilar arteríola capilar veia coração), isso ocorre para que a filtração, reabsorção e excreção seja mais efetiva.
 O rim direito é um pouco mais abaixo do rim esquerdo anatomicamente, isso ocorre devido à presença do fígado, que se localiza logo acima do rim direito e o empurra para baixo levemente. Ambos os rins são protegidos pelas costelas flutuantes e possuem uma cápsula fibrosa (parte mais externa) que os protegem.
· Cápsula fibrosa: ajuda a manter a forma do rim e o protege contra choques mecânicos.
· Cápsula adiposa: cerca a capsula fibrosa e fixa os rins.
· Fáscia renal: junto com o tecido adiposo esta camada ancora o rim à parede posterior do abdome. 
 A anatomia externa dos rins envolve, além das membranas que cobrem o órgão, o hilo renal, que é onde o ureter deixa o rim em direção a bexiga e os nervos e vasos sanguíneos e linfáticos entram e saem do rim. Onde o ureter penetra no rim se forma a pelve renal, e desta os cálices maiores. Dos cálices maiores são formados cálices menores, que estão conectados a medula renal (nas pirâmides renais).
 A anatomia interna dos rins compreende duas regiões principais: o córtex renal e a medula renal. O córtex compreende a parte do rim onde está localizada a maior parte de sua unidade funcional (80% dos néfrons) e onde ocorrem vários processos de reabsorção e filtração. A medula renal compreende o local onde está uma menor parte dos néfrons (20%) e é especializada na reabsorção e excreção, fazendo o papel crucial da formação da urina.
 Na medula há pirâmides renais que são separadas entre si por colunas renais. O sangue que entra no rim para a filtração passa pelo córtex renal e entra na medula para acompanhar os túbulos dos néfrons (que irão fazer a reabsorção e excreção de elementos para o sangue), cujas maiores partes se localizam no córtex renal. O néfron é uma estrutura de microtúbulos enrolados por capilares que se estende do córtex para as pirâmides renais. La é onde ocorre a maior parte da reabsorção de substâncias filtradas do sangue, como H2O, Na, K, Cl, HCO3, aminoácidos, glicose, e a excreção principalmente de creatinina e uréia. 
Há 4 compostos nitrogenados principais que devem ser eliminados do organismo: amônia (que será convertida em), uréia, creatinina (metabolismos das creatinas) e ácido úrico (decomposição da proteína em purinas).
 As substâncias que devem ser eliminadas, após serem filtradas do sangue no córtex, vão para as pirâmides renais. Lá há a formação da urina. A formação da urina é principalmente através de H2O, uréia e creatinina, que vão ser conduzidas das pirâmides renais ate os cálices menores. Desses a urina é direcionada para o cálice maior, depois para a pelve e posteriormente para o ureter, que irá levar a urina até a bexiga, para seu armazenamento (até 800ml) e posterior excreção pela uretra. 
 O excesso de qualquer substância, mesmo sendo vista como ‘benéfica’ para o organismo, deve ser eliminado. Além disso, também é necessária a excreção de toxinas. A filtração, reabsorção e excreção de substâncias do metabolismo agem como mecanismo homeostático, isso porque regula o equilíbrio hidroeletrolítico (controle das concentrações de líquidos e eletrólitos), manutenção do pH (íons HCO3 e H – íons HCO3 carregam o CO2 pelo sangue) e manutenção da pressão arterial (controle da concentração sanguínea devido a reabsorção ou eliminação de líquidos do sangue). 
Filtração do sangue
 A filtração do sangue nos rins varia, porém a média por dia é de 180L de sangue, porém apenas cerca de 1-1,5L vai formar a urina durante esse tempo.
 Para ser filtrado, o sangue trazido para os rins pela artéria renal vai ser conduzido para o córtex em direção aos néfrons por arteríolas. Essas arteríolas aferentes que entram no néfron formam um emaranhado de capilares que forma o glomérulo (isso ocorre para aumentar a área de superfície para filtração). Dentro do glomérulo a pressão sanguínea é maior, para que seja possível que líquidos e substâncias do sangue entrem nos túbulos do néfron. A parte do néfron que envolve o glomérulo é chamada de cápsula de Bowman, que irá fazer a primeira parte da filtração sanguínea.
 As principais substâncias que devem ser filtradas e entram nessa filtração pela cápsula de Bowman são H2O, K, Na, Cl, HCO3, aminoácidos, glicose, creatinina e uréia. Algumas substâncias do sangue, que compreende os seus elementos figurados (hemácias, proteínas plasmáticas, plaquetas e leucócitos), são grandes demais para passar por difusão para a cápsula de Bowman. Tudo que não entra no glomérulo irá sair da cápsula de Bowman através da anastomose dos capilares do glomérulo, formando a arteríola eferente. A arteríola eferente vai formar mais uma rede de capilares (capilares peritubulares) que vão circundar os túbulos para o restante da reabsorção no néfron (sistema porta renal). Após isso, esses capilares vão formar vênulas e depois veias, que irão sair do rim através da veia renal e voltar ao coração desembocando na veia cava inferior.
 A função do sistema porta renal é primeiro filtrar líquido para fora do sangue e para dentro do lúmen do néfron nos capilares glomerulares e depois reabsorver do túbulo de volta para o sangue nos capilares peritubulares.Após a primeira filtração, as substâncias no néfron vão passar por uma serpentina chamada de túbulo contorcido proximal, que tem a função de deixar mais lento o fluxo dessas substâncias para a sua reabsorção, principalmente de glicose e aminoácidos (+/- 100%). O HCO3 (+/- 90%) é também absorvido nessa parte, e a H2O, Cl, K e Na também (+/- 65-70%). 
 O que não foi ainda reabsorvido vai percorrer a alça de Henle (parte descendente e ascendente). Na alça ascendente há maior reabsorção de NaCl e também há impermeabilidade à água. Na parte descendente há maior reabsorção de H2O e impermeabilidade à NaCl. 
 A substancia filtrada no glomérulo deve atravessar varias camadas para chegar no néfron, são essas o endotélio da parede do vaso, a camada da lâmina basal e a camada da membrana da célula de Bowman (formada por podócitos).
· Endotélio: no glomérulo o tecido é fenestrado (poroso), logo, esses espaços vão permitir a passagem da maioria dos componentes do plasma, exceto componentes sanguíneos.
· Lamina basal: a maioria das proteínas plasmáticas não passa e são deixadas para trás.
· Epitélio da cápsula de Bowman: entre os podócitos também há poros, por onde o filtrado passa para o lúmen da cápsula de Bowman. Essas fendas de filtração são fechadas por uma membrana semiporosa, que impede a passagem de proteínas plasmáticas que podem ter passado pela camada de lâmina basal.
 Há 3 forças que atuam no processo de filtração:
· Pressão hidrostática do sangue no capilar: favorecendo a filtração, sendo a força que o sangue faz na parede do endotélio glomerular (quando maior a pressão arterial com a qual o sangue chega dentro do glomérulo, maior será essa pressão hidroestática).
· Pressão coloidosmótica do plasma no capilar: gera um gradiente de concentração (promove o transporte do solvente do local menos concentrado para o mais concentrado), favorecendo a volta do líquido de dentro da cápsula para dentro do capilar, contra a filtração. Isso ocorre devido às proteínas plasmáticas que não conseguem passar para a cápsula de Bowman, desenvolvendo uma diferença de pressão. 
· Pressão hidrostática na cápsula de Bowman: por ser um local fechado, a cápsula de Bowman sofre pressão tanto de líquidos que querem passar do glomérulo para a cápsula, quanto líquidos já dentro da cápsula que fazem uma pressão contra a entrada de mais soluções pelo glomérulo. Logo, a pressão feita é contra a filtração.
 O volume de líquido que sai de dentro do capilar para dentro da cápsula de Bowman por unidade de tempo é chamado de taxa de filtração glomerular. Essa taxa é de cerca de 180L por dia/125mL por minuto, ou seja, os rins filtram o volume sanguineo corporal cerca de 60 vezes por dia. 
 A pressão resultante influencia a taxa de filtração glomerular (P resultante = P hidrostática do capilar – P coloidosmótica do capilar – P hidrostática da cápsula e Bowman). Outro fator influenciador é o coeficiente de filtração, que depende da área total de superfície de troca entre capilar e cápsula de Bowman (quanto maior a superfície maior a filtração) e da permeabilidade da interface de capilar e cápsula (quanto maior a permeabilidade maior é a filtração).
 A taxa de filtração glomerular é relativamente constante e é controlada através do fluxo sanguíneo que chega ao glomérulo. Esse processo ocorre com a resistência da arteríola aferente, há a redução da quantidade de sangue que chega no glomérulo, diminuindo o fluxo sanguíneo renal e maior fluxo em outros órgãos. Isso acarreta em um menor fluxo sanguíneo glomerular, que causa uma menor pressão hidrostática e, conseqüentemente, menor filtração glomerular. Se há resistência na arteríola eferente há dificuldade da saída de sangue do glomérulo. Isso causa o ‘encharcamento glomerular’, aumentando a pressão hidrostática, que gera um aumento na taxa de filtração glomerular.
 O próprio rim tem um processo de autocontrole de filtração glomerular em resposta a esses meios de resistências de arteríolas, isso para proteger a parede do glomérulo e as membranas de filtração de altas pressões. Há duas respostas básicas:
· Resposta miogênica (resposta padrão das arteríolas sistêmicas): quando há o aumento da pressão das arteríolas aferentes ocorre o estiramento da musculatura lisa dessas arteríolas em resposta. Esse estiramento gera uma despolarização dessa musculatura, formado um potencial que abre os canais de cálcio e promove uma contração muscular. Essa contração funciona como uma resistência, fazendo com que tenha menos fluxo sanguíneo para dentro do glomérulo e menos filtração glomerular. 
 Caso a pressão esteja baixa irá ocorrer o contrario, ou seja, ao invés de uma vasoconstrição há uma vasodilatação, que vai aumentar o fluxo sanguíneo para dentro do glomérulo, aumentando a taxa de filtração glomerular.
· Retroalimentação túbulo-glomerular: resposta parácrina através da liberação de substâncias em resposta ao menor ou maior fluxo de líquido na alça de Henle.
 A porção final da parte ascendente da alça de Henle passa entre as arteríolas aferente e eferente (região justa-glomerular), nessa região há células diferenciadas do túbulo chamadas de mácula densa. A células da mácula densa tem uma grande sensibilidade à concentração de sais que passam no túbulo nessa região, detectando a concentração principalmente de NaCl. Quando aumenta a quantidade de NaCl passando na mácula densa, essas células mandam um sinal parácrino para a arteríola aferente vizinha causando uma vasoconstrição e diminuição da filtração. No contrário, uma menor concentração de NaCl no túbulo causa uma diminuição da resistência da arteríola aferente e maior pressão hidrostática, aumentando a filtração glomerular.
 
 Outro mecanismo atua com a redução de NaCl no túbulo, com a estimulação da mácula densa que em resposta faz o aumento da produção de renina pelas células justa glomerulares (células diferenciadas na parede tanto da arteríola aferente quanto da eferente). Esse aumento de renina causa o conseqüente aumento de angiotensina 2, atuando na contração da arteríola eferente, aumentando a pressão hidrostática glomerular e a filtração glomerular. 
Reabsorção
 É o processo que determina os componentes e suas quantidades na composição da urina (a secreção também possui esse papel, mas atua de forma muito menos notável). A maior parte desse processo ocorre no túbulo proximal, mas ele é contínuo em toda extensão do néfron. 
 Toda substância com o intuito de ser reabsorvida tem que passar por barreiras, sendo essas: a membrana do epitélio tubular (isso ocorre duas vezes, para a substância entrar nas células tubulares e sair delas), passar pelo líquido intersticial renal e passar pelo endotélio do capilar peritubular para voltar para a corrente sanguínea.
 
Insuficiência renal
 Insuficiência Renal Aguda (IRA): Perda rápida de função renal que pode ser recuperada no espaço de poucas semanas. As causas devem-se desidratação, intoxicações, traumatismos, medicamentos e algumas doenças. Dependendo da gravidade e porque a vida não é possível sem os rins a funcionar, pode ser necessário fazer diálise. Uma das complicações de IRA é a posterior evolução para IRC.
 Insuficiência Renal Crônica (IRC): Perda lenta progressiva, irreversível das funções renais (é nesta fase que se aconselha os doentes a iniciarem um caminho pessoal de preparação para a diálise). As principais causas de insuficiência renal crônica são diabetes e hipertensão arterial. 
Hemodiálise
 Basicamente, na hemodiálise a máquina recebe o sangue do paciente por um acesso vascular, que pode ser um cateter (tubo) ou uma fístula arteriovenosa, e depois é impulsionado por uma bomba até o filtro de diálise (dialisador). No dialisador o sangue é exposto à solução de diálise (dialisato) através de uma membrana semipermeável que retira o líquido e as toxinas em excesso e devolve o sangue limpo para o paciente pelo acesso vascular.