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OBJETIVOS • Compreender a anatomia e fisiologia dos rins. • Entender a embriologia dos rins e possíveis anomalias congênitas. • Descrever a histologia renal. ANATOMIA Os rins estão situados no espaço retroperitoneal da parede abdominal posterior, na altura da 12ª vértebra torácica à 3ª vértebra lombar, sendo o rim direito ligeiramente mais inferior por causa da posição do fígado. Cada rim pesa cerca de 150g e mede 10-12 cm de comprimento, 4-6,5 cm de largura e 2-3 cm de espessura. Eles ainda são envolvidos por tecido adiposo, o qual confere proteção contra choques, e possuem uma cápsula de tecido conjuntivo denso, com muitos miofibroblastos na porção interna. Os rins têm um formato de grão de feijão, apresentando uma borda convexa e outra côncava, na qual se situa o hilo, onde entram e saem os vasos sanguíneos, entram nervos e saem os ureteres. Estão situados retroperitonealmente na parede abdominal posterior, sendo o rim direito localizado 1 a 2 cm abaixo do esquerdo. O rim é revestido por uma delgada cápsula frouxamente aderida, formada principalmente por tecido conjuntivo denso e pode ser dividido em zonas cortical e medular. A zona medular é formada por 10 a 18 pirâmides medulares (de Malpighi), que têm os ápices voltados para o hilo renal e as bases voltadas para o córtex. Esses ápices são as papilas renais, sendo cada uma formada por diversos orifícios (área crivosa), que são aberturas dos ductos de Bellini. O cálice menor envolve a papila renal, com formato semelhante a um copo. Eles se unem (cerca de 2 ou 3) para formar um cálice maior. Os 3 ou 4 cálices maiores de cada rim desembocam na pelve renal, que é uma porção dilatada do ureter. O parênquima renal cortical separa as pirâmides vizinhas, formando as colunas renais (de Bertini). A região do córtex renal está situada sobre as bases das pirâmides e é conhecida como arco cortical. Cada pirâmide renal com o seu arco cortical e colunas renais associadas, representa um lobo do rim. Um lóbulo renal é constituído por um raio medular (continuações do parênquima piramidal no córtex) e pelo tecido cortical que fica ao seu redor, delimitado pelas artérias interlobulares. RINS – COMPONENTES Cada túbulo urinífero do rim é composto por duas porções funcionais, o néfron e o túbulo coletor. Em cada rim há cerca de 600 a 800 mil néfrons. O néfron é formado por uma parte dilatada, o corpúsculo renal ou de Malpighi, pelo túbulo contorcido proximal, pelas partes delgada e espessa da alça de Henle e pelo túbulo contorcido distal. Diversos néfrons são drenados por um único túbulo coletor e múltiplos túbulos coletor se unem na porção mais profunda da medula até formar os ductos de Bellini que se abrem na papila renal. Corpúsculo renal O corpúsculo renal é formado por um tufo de capilares, o glomérulo, que é envolvido pela cápsula de Bowman. Esta cápsula possui dois folhetos, um interno, ou visceral, formado por células epiteliais modificadas - podócitos, e outro externo, ou parietal. Entre os dois folhetos está o espaço capsular que recebe o líquido filtrado através da parede dos capilares e do folheto visceral da cápsula (espaço de Bowman). Cada corpúsculo renal tem um polo vascular, por onde penetra a arteríola aferente e sai a eferente e um polo urinário, no qual tem início o túbulo contorcido proximal. Aproximadamente um sétimo dos corpúsculos localiza-se próximo à junção corticomedular fazendo parte dos néfrons justamedulares. Os outros são chamados néfrons corticais. Todos participam dos processos de filtração, absorção e secreção. Além das células endoteliais e dos podócitos, os glomérulos contêm as células mesangiais mergulhadas em uma matriz mesangial. Elas possuem capacidade contrátil e têm recepto- res de angiotensina II, que quando ativados reduzem o fluxo sanguíneo glomerular. Possuem também receptores para o fator natriurético produzido pelas células musculares cardíacas que leva à vasodilatação e relaxamento das células mesangiais, aumentando a taxa de filtração glomerular. Além disso as células mesangiais oferecem suporte físico aos capilares glomerulares. O filtrado que sai do glomérulo entra no espaço de Bowman através de uma complexa barreira de filtração, formada pela parede endotelial do capilar, pela lâmina basal e pelos podócitos que formam o folheto visceral da cápsula de Bowman. Os podócitos são formados por um corpo celular, de onde partem diversos prolongamentos primários e destes surgem prolongamentos secundários. Entre os prolongamentos secundários estão as fendas de filtração com diafragmas. Elementos tubulares do rim após a cápsula de Bowman A partir da cápsula de Bowman, o filtrado flui para o interior do túbulo proximal e, após, para a alça de Henle, um segmento em forma de grampo que desce até a medula e, posteriormente, retorna para o córtex. A alça de Henle é dividida em dois ramos, um ramo descendente fino e um ramo ascendente com segmentos fino e grosso. O fluido, então, chega até o túbulo distal. Os túbulos distais de até oito néfrons drenam para um único tubo maior, chamado de ducto coletor. (O túbulo distal e seu ducto coletor formam o néfron distal.) Os ductos coletores passam do córtex para a medula e drenam na pelve renal. Da pelve renal, o líquido filtrado e modificado, agora chamado de urina, flui para o ureter no seu trajeto rumo à excreção. FISIOLOGIA Podemos dividir as funções dos rins em seis áreas gerais: 1. Regulação do volume do líquido extracelular e da pressão arterial. Quando o volume do líquido extracelular diminui, a pressão arterial também diminui. Se o volume do líquido extracelular e a pressão arterial caem até níveis muito baixos, o corpo não pode manter um fluxo adequado de sangue para o encéfalo e outros órgãos essenciais. Os rins trabalham de uma maneira integrada com o sistema circulatório para assegurar que tanto a pressão arterial quanto a perfusão tecidual permaneçam em uma faixa aceitável. 2. Regulação da osmolalidade. O corpo integra a função renal com o comportamento, como a sede, para manter a osmolalidade do corpo em um valor próximo de 290 mOsM. 3. Manutenção do equilíbrio iônico. Os rins mantêm a concentração de íons-chave dentro de uma faixa normal pelo balanço entre a sua ingestão e a sua perda urinária. O sódio (Na_) é o principal íon envolvido na regulação do volume do líquido extracelular e da osmolalidade. As concentrações dos íons potássio (K+) e cálcio (Ca2+) também são estritamente reguladas. 4. Regulação homeostática do pH. O pH plasmático é normalmente mantido dentro de uma faixa muito estreita de variação. Se o líquido extracelular se torna muito ácido, os rins excretam H_ e conservam íons bicarbonato (HCO3+), que atuam como tampão. Inversamente, quando o líquido extracelular se torna muito alcalino, os rins excretam HCO3+ e conservam H+. Os rins exercem um papel importante na regulação do pH, mas não são capazes de corrigir desequilíbrios no pH tão rapidamente quanto os pulmões. 5. Excreção de resíduos. Os rins removem produtos do metabolismo e xenobióticos, ou substâncias estranhas, como fármacos e toxinas ambientais. Os produtos do metabolismo incluem a creatinina do metabolismo muscular e resíduos nitrogenados, como a ureia e o ácido úrico. Um metabólito da hemoglobina, chamado de urobiolinogênio, dá a ela sua cor amarela característica. Os hormônios são outras substâncias endógenas retiradas do sangue pelos rins. Exemplos de substâncias estranhas excretadas pelos rins incluem o adoçante artificial sacarina e o ânion benzoato, parte do conservante benzoato de potássio, que você ingere toda vez que bebe um refrigerante diet. 6. Produção de hormônios. Embora os rins não sejam glândulas endócrinas, eles desempenham um importante papel em três vias endócrinas. As células renais sintetizam eritropoetina, a citocina/hormônioque regula a produção dos eritrócitos. Os rins também liberam renina, uma enzima que regula a produção de hormônios envolvidos no equilíbrio do sódio e na homeostasia da pressão sanguínea. Por fim, as enzimas renais auxiliam na conversão da vitamina D3 em um hormônio ativo que regula o equilíbrio do Ca2+. FUNÇÃO DOS NÉFRONS Três processos básicos ocorrem nos néfrons: filtração, reabsorção e secreção. Filtração é o movimento de líquido do sangue para o lúmen do néfron. A filtração ocorre apenas no corpúsculo renal, onde as paredes dos capilares glomerulares e da cápsula de Bowman são modificadas para permitir o fluxo do líquido. Uma vez que o fluido filtrado, chamado de filtrado, chega ao lúmen do néfron, ele se torna parte do meio externo ao corpo, da mesma forma que as substâncias no lúmen intestinal fazem parte do meio externo. Devido a essa razão, tudo que é filtrado nos néfrons é destinado à excreção na urina, a não ser que seja reabsorvido para o corpo. Após o filtrado deixar a cápsula de Bowman, ele é modificado pelos processos de reabsorção e secreção. A reabsorção é um processo de transporte de substâncias presentes no filtrado, do lúmen tubular de volta para o sangue através dos capilares peritubulares. A secreção remove seletivamente moléculas do sangue e as adiciona ao filtrado no lúmen tubular. Embora a secreção e a filtração glomerular movam substâncias do sangue para dentro do túbulo, a secreção é um processo mais seletivo que, em geral, usa proteínas de membrana para transportar as moléculas através do epitélio tubular. HISTOLOGIA Os rins são envolvidos por tecido adiposo, o qual confere proteção contra choques. Possuem uma cápsula de tecido conjuntivo denso, com muitos miofibroblastos na porção interna. O córtex possui estruturas vasculares, os corpúsculos renais (ou de Malpighi), onde o sangue é filtrado. O fluido formado percorre um sistema tubular nas regiões cortical e medular, onde sofre modificações e torna-se a urina. Os túbulos da medula, devido ao seu arranjo e à diferença de comprimento, constituem estruturas cônicas, as pirâmides medulares. A base da pirâmide medular situa-se no limite corticomedular, e o ápice (papila) é voltado para o hilo. Uma pirâmide medular e o tecido cortical adjacente constituem um lobo renal. Os ductos coletores da urina abrem -se na extremidade da papila, formando a área crivosa ou cribiforme (do latim cribrum, coador). Cada papila projeta-se em um cálice menor. Os cálices menores unem-se em dois a quatro cálices maiores, que, por sua vez, desembocam na pelve renal. Corpúsculo Renal: Formado por glomérulo (conjunto de capilares) + cápsula glomerular. Os capilares que formam glomérulo são fenestrados, têm aberturas na sua parede que realizam a filtração, além disso, possuem células na sua parede chamadas de podócitos (possuem corpo e prolongamentos que abraçam os capilares e formam espaços onde ocorre a filtração). Esse espaço onde acontece a filtração é chamado de fendas de filtração. Glomérulo: cápsula com tecido epitelial de revestimento plano simples, com duas porções: O folheto parietal da cápsula de Bowman é constituído por um epitélio simples pavimentoso, que se apoia na lâmina basal e em uma fina camada de fibras reticulares. Já o folheto visceral é formado por células, modificadas durante o período embrionário, que adquirem características próprias. Essas células são chamadas de podócitos. O glomérulo é praticamente todo constituído por um conjunto de lâminas basais (lâmina interna, lâmina externa e lâmina densa), chamada membrana basal glomerular. O corpúsculo renal possui polo urinário e polo vascular. No polo vascular chega uma arteríola aferente e sai uma eferente. Ao mesmo tempo, se modifica o túbulo contorcido distal, as células que eram cúbicas passam a ser cilíndricas e aparece mais escuras, região chamada de mácula densa. Nesta região existem também as células extraglomerulares. As células da macula densa + extraglomerulares + justaglomerulares formam aparelho justaglomerular. Células mesangiais Além das células endoteliais e dos podócitos (citados acima), os glomérulos contêm células mesangiais mergulhadas em uma matriz mesangial. Elas se situam, normalmente, nos espaços entre duas ou mais alças capilares. Também podem ser encontradas na parede dos capilares glomerulares, entre as células endoteliais e a lâmina basal. A função dessas células é fornecer suporte estrutural aos glomérulos. Também sintetizam a matriz extracelular, fagocitam e digerem substâncias normais e patológicas retiradas pela barreira de filtração e produzem moléculas biologicamente ativas, como prostaglandinas e endotelinas. Túbulo Contorcido Proximal: Formado por células cúbicas (epitélio cúbico sim- pules) ou colunares baixas, e possui microvilosidades que fazem a absorção do filtrado que vem do corpúsculo renal. O conjunto das microvilosidades é chamado orla em escova. Reabsorve grande parte do filtrado. O túbulo contorcido proximal tem uma luz menor do que o túbulo contorcido distal, por causa das microvilosidades, além de serem mais acidófilo, as células no túbulo contorcido proximal são mais altas do que do túbulo contorcido distal. O filtrado glomerular que passa pelo TCP começa a sobre processo de absorção e excreção. Nesse seguimento, há a absorção quase total de glicose, e dos aminoácidos contidos no filtrado, além de 70% da água, bicarbonato e do cloreto de sódio. Íons como cálcio e fosfato também são absorvidos. A glicose, os aminoácidos e os íons são absorvidos por transporte ativo (com gasto de energia). A água, por sua vez, acompanha passivamente essas substâncias. O TCP também excreta íons H+ e substâncias tóxicas resultantes do metabolismo, como a creatinina e a amônia. Alça de Henle: A alça de Henle é uma estrutura em formato de U que consiste em um seguimento delgado interposto a dois seguimentos espessos. No córtex, os néfrons possuem alças de seguimento delgado descendente muito curto, sem seguimento delgado ascendente. Por outro lado, os néfrons justamedulares têm alças de Henle muito longas, estendendo-se até a profundidade da medula renal. Essas alças têm seguimentos espessos curtos e seguimento delgado longo, tanto descendente como ascendente. Isso se torna importante para a produção de um gradiente de hipertonicidade no interstício da medula renal, o que torna a urina hipertônica. Assim, esse mecanismo contribui para a água seja poupada no corpo, conservando-a conforme as necessidades. Vale ressaltar que a parte delgada da alça de Henle é formada por epitélio simples pavimentoso e porção espessa por epitélio simples cúbico. A porção delgada e os capilares não podem ser diferenciados em microscopia óptica. A alça concentra a urina, reabsorve água do filtrado, se já não foi tudo absorvido no túbulo contorcido proximal. Isso acontece na porção delgada descendente, pois a ascendente é impermeável à água. Túbulo Contorcido Distal: Após um curto trajeto na cortical, a parte espessa da alça de Henle torna-se tortuosa e passa a ser chamada de túbulo contorcido distal, que é revestido por epitélio cúbico simples. O túbulo contorcido distal se diferencia do túbulo contorcido proximal por algumas determinadas características. No distal suas células são menores, apresentam maior número de núcleos, não apresentam orla em escova e escova e tem células menos acidófilas por apresentarem menor quantidade de mitocôndrias. Semelhante à parte espessa do alça de Henle, o TCD é impermeável a água e à ureia e é capaz de realizar o transporte de íons. Algo que chama a atenção nos TCD é a formação de células de parede modificada, as quais ocorrem quando o TCD se aproxima no corpúsculo renais do mesmo néfron. As modificações são caracterizadas por célulascilíndricas, altas, com núcleos alongados e próximos uns dos outros. Além disso, a maioria dessas células possui complexo de Golgi na região basal. Nos cortes corados é possível observar uma estrutura escura denominada 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. A renina é liberada pelas células justaglomerulares, que são células musculares lisas modificadas da túnica média da arteríola aferente (às vezes, também da arteríola eferente). Túbulos e Ductos Coletores: A urina passa dos túbulos contorcidos distais para os túbulos coletores, que desembocam em tubos mais calibrosos, os ductos coletores. Ambos vão seguir um trajeto retilíneo. Tem como função básica o transporte do filtrado, que agora já é urina. Tanto os túbulos como os ductos coletores seguem um trajeto retilíneo. Os túbulos coletores mais delgados são revestidos por epitélio cúbico e têm diâmetro de cerca de 40 micrometros. À medida que se fundem e se aproximam das papilas, suas células se tonam mais altas, até se transformarem em cilíndricas. Ao mesmo tempo, aumenta o diâmetro do tubo. Próximo à extremidade das papilas medulares, os ductos coletores têm diâmetro de 200 micrometros. EMBRIOLOGIA O desenvolvimento embriológico normal do rim ocorre a partir do mesoderma intermediário e ocorre em três estágio. ●Pronefro – Sistema rudimentar transitório e não funcional que começa na quarta semana de embriogênese (ou seja, dia 22) e desaparece até o final da quarta semana (ou seja, dia 28). A degeneração dos glifos é necessária para o desenvolvimento renal normal. ●Mesonefro – Derivado do mesoderma intermediário até o dia 26 e pela quinta semana de embriogênese desenvolve-se em 20 túbulos emparelhados que produzem pequenas quantidades de urina. Os mesonefros acabam por fundir-se com a cloaca e contribui para a formação da bexiga urinária, e no masculino, o sistema genital é derivado dos dutos mesonéfriicos e alguns túbulos. ●Metanefro – O metanefro, composto pelo mesênquima metanéfrico e pelo epitélio uretérico (porção caudal do ducto mesonefrítico), é o último estágio do desenvolvimento renal e forma o rim permanente a partir da quinta semana da era embrionária. ANOMALIAS CONGÊNITAS Anomalias do tamanho - As anomalias do tamanho, da forma e da posição dos rins ocorrem nas fases iniciais do desenvolvimento e são resultantes da incorreta união entre os blastemas metanéfricos. No rim hipoplásico há falência do desenvolvimento, e apesar de pequenos e pouco numerosos, os componentes do sistema coletor funcionam normalmente e guardam relação com o volume do parênquima, características que devem ser diferenciadas do rim atrófico adquirido, pequeno e contraído. A presença de hipoplasia renal tem sido associada a infecções e hipertensão arterial. A hiperplasia, outra anomalia do tamanho, é associada à agenesia ou hipoplasia do lado contralateral, sendo denominado, de forma mais adequada, hipertrofia compensatória. Anomalias da forma - durante a migração dos rins para a fossa renal, eles cruzam as artérias umbilicais. Qualquer alteração na posição destas artérias pode causar a fusão dos blastemas nefrogênicos, resultando em uma fusão que pode ser parcial, como ocorre nos rins em ferradura e na ectopia renal cruzada com fusão, ou total, como no rim em panqueca. O rim em ferradura é a anomalia renal mais comum e mais encontrada entre os homens. O grau de fusão renal é variável e ocorre, na maioria dos casos, entre os polos inferiores dos rins, que se encontram mais próximos da linha média do que os rins normais. Anomalias da posição - O rim ectópico resulta da falha na migração deste da cavidade pélvica para a fossa renal e comumente está relacionado a má rotação. Observa-se leve predileção pelo lado esquerdo e 10% dos casos podem ser bilaterais. A ectopia cranial é usualmente intratorácica e a ectopia caudal pode ser classificada em abdominal, ilíaca (lombar) ou pélvica (sacral), sendo esta a mais comum, além da associação com malformações genitais. Anomalias de rotação - A migração do rim, desde a cavidade pélvica até o seu sítio lombar definitivo, ocorre simultaneamente com a sua rotação no plano longitudinal. À medida que migra cefalicamente, cada rim sofre uma rotação medial de aproximadamente 90°, e os hilos se orientam para a linha média, alinhados e voltados um para o outro anteromedialmente. Anomalias de número - A agenesia renal, com provável causa multifatorial, é definida como ausência de tecido renal secundária a falha na embriogênese, podendo ser uni ou bilateral. O rim supranumerário é extremamente raro e acha-se separado dos outros dois, além de possuir suprimento sanguíneo próprio. A agenesia unilateral é uma anomalia relativamente comum que ocorre aproximadamente 1 vez em cada 1.000 recém-nascidos. REFERÊNCIAS: • JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J.; ABRAHAMSOHN, P. Histologia básica: texto e atlas. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. • Gray, H. Anatomia: A Base Anatômica Da Prática Clínica. 40 edição. Elsevier: Rio de Janeiro, 2010. • SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 7. ed. Porto Alegre. 2017 • HALL, John E. Guyton & Hall Fundamentos de Fisiologia. Elsevier Brasil, 2017. • ROSEMBLUM, Norman D. Overview of congenital anomalies of the kidney and urinary tract (CAKUT). UPTODATE, 2019. • MARANHÃO, Carol Pontes de Miranda et al. Anomalias congênitas do trato urinário superior: novas imagens das mesmas doenças. Radiologia Brasileira, v. 46, n. 1, p. 43-50, 2013.
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