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A função mais importante dos rins é a regulação homeostática do conteúdo de água e íons no sangue, também chamada de balanço do sal e da água, ou equilíbrio hidroeletrolítico. A remoção de resíduos é importante, mas alterações no volume sanguíneo ou nas concentrações iônicas causam sérios problemas clínicos antes que o acúmulo de resíduos metabólicos atinja níveis tóxicos. Podemos dividir as funções dos rins em seis áreas gerais: Regulação do volume do líquido extracelular e da pressão arterial; Quando o volume do líquido extracelular diminui, a pressão arterial também diminui 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. 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. Analisaremos as vias reflexas para a regulação do volume do LEC e da osmorlaridade posteriormente. 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 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 (p. 41). 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. 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. 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/hormônio que 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 rins meninafono A produção da urina inicia quando a água e os solutos se deslocam do plasma para o interior de tubos ocos (néfrons), que compõem a maior parte dos dois rins. Esses túbulos modificam a composição do líquido à medida que ele passa ao longo dessas estruturas. O fluido já alterado, agora chamado de urina, deixa os rins e passa por um tubo, chamado de ureter. Existem dois ureteres, cada um partindo de um rim e se dirigindo para a bexiga urinária. A bexiga se expande e é preenchida com a urina até que, em um reflexo, chamado de micção, ela se contrai e elimina a urina através de um único tubo, a uretra. A uretra, nos homens, sai do corpo através do corpo do pênis. Nas mulheres, a abertura uretral é encontrada anterior às aberturas da vagina e do ânus. Devido à extensão mais curta da uretra nas mulheres e sua proximidade com bactérias originárias do intestino grosso, as mulheres são mais propensas que os homens a desenvolverem infecções bacterianas na bexiga urinária e nos rins, ou infecções do trato urinário (ITUs). Os rins Cada rim situa-se em um lado da coluna vertebral ao nível da décima primeira e décima segunda costelas, logo acima da cintura. Embora eles estejam abaixo do diafragma, eles estão tecnicamente fora da cavidade abdominal, entre o peritônio membranoso, que reveste o abdome, e os ossos e os músculos do dorso. Devido à sua localização atrás da cavidade peritoneal, os rins são algumas vezes descritos como órgãos retroperitoneais. Os vasos sanguíneos renais, os nervos, os vasos linfáticos e os ureteres emergem a partir dessa superfície. As artérias renais, as quais são ramos da parte abdominal da aorta, fornecem sangue para os rins. As veias renais levam sangue dos rins para a veia cava inferior. Mecanismos de formação da urina Os rins são o local de produção da urina. Uma secção transversal através de um rim mostra que o seu interior é dividido em duas camadas: um córtex externo e uma medula interna. As camadas são formadas pelo arranjo organizado de túbulos microscópicos, chamados de néfrons. Cerca de 80% dos néfrons de um rim estão presentes quase que completamente no interior do cortex (néfrons corticais), ao passo que os outros 20% – chamados de néfrons justamedulares – penetram no interior da medula. O néfron é a unidade funcional do rim. (Uma unidade funcional é a menor estrutura que pode efetuar todas as funções de um órgão.) Os rins filtram, reabsorvem e secretam FILTRAÇÃO A filtração do plasma para dentro dos túbulos renais é o primeiro passo na formação da urina. Esse processo relativamente inespecífico gera um filtrado, cuja composição é igual à do plasma menos a maioria das proteínas plasmáticas. Sob condições normais, as células sanguíneas permanecem no capilar, de modo que o filtrado é composto apenas de água e de solutos dissolvidos. cerca de um quinto do plasma que flui ao longo dos rins é filtrado para dentro dos néfrons. Os quatro- quintos restantes do plasma, juntamente com a maior parte das proteínas plasmáticas e das células sanguíneas, passa para os capilares peritubulares. A porcentagem do volume total do plasma que é filtrada para dentro do túbulo é denominada fração de filtração. A filtração ocorre no corpúsculo renal, que consiste na rede de capilares glomerulares envolta pela cápsula de Bowman. As substâncias que deixam o plasma precisam passar através de três barreiras de filtração antes de entrarem no lúmen tubular: o endotélio do capilar glomerular, uma lâmina basal (membrana basal) e o epitélio da cápsula de Bowman. A primeira barreira é o endotélio capilar Os capilares glomerulares são capilares fenestrados com grandes poros, que permitem que a maioria dos components plasmáticos sejam filtrados através do endotélio. Os poros são pequenos o bastante, contudo, para impedir que as células do sangue deixem o capilar. Proteínas carregadas negativamente, presentes na superfície dos poros, também ajudam a repelir as proteínas plasmáticas carregadas negativamente. A segunda barreira de filtração é a lâmina basal uma camada acelular de matriz extracelular que separa o endotélio do capilar do epitélio da cápsula de Bowman. A lâmina basal é constituída por glicoproteínas carregadas negativamente, colágeno e outras proteínas. Ela atua como uma peneira grossa, excluindo a maioria das proteínas plasmáticas do líquido que é filtrado através dela. A terceira barreira de filtração é o epitélio da cápsula de Bowman A porção epitelial da cápsula que envolve cada capilar glomerular é formada por células especializadas, chamadas de podócitos. Os podócitos possuem longas extensões citoplasmáticas, denominadas pés, ou pedicelos, que se estendem a partir do corpo principal da célula Esses pedicelos envolvem os capilares glomerulares e se entrelaçam uns com os outros, deixando estreitas fendas de filtração fechadas por uma membrana semiporosa. A membrana da fenda de filtração contém diversas proteínas exclusivas, incluindo a nefrina e a podocina. As células mesangiaisglomerulares ficam entre e ao redor dos capilares glomerulares As células mesangiais possuem feixes citoplasmáticos de filamentos semelhantes à actina, que fazem essas células serem capazes de contrair e alterar o fluxo sanguíneo pelos capilares. Além disso, as células mesangiais secretam citocinas associadas a processos inflamatórios e imunes. A alteração da função das células mesangiais tem sido associada a muitas doenças renais. A pressão nos capilares causa a filtração As três pressões que determinam a filtração gloumerular – pressão do capilar sanguíneo, pressão coloidosmótica do capilar e a pressão do fluido capsular A pressão hidrostática do sangue que flui através dos capilares glomerulares força a passagem de fluido através do seu endotélio fenestrado. A pressão sanguínea nos capilares é de 55 mmHg, em média, e favorece a filtração para dentro da cápsula de Bowman. Apesar de a pressão cair à medida que o sangue flui através dos capilares, ela ainda permanence maior do que as pressões que se opõem a ela. Como resultado, a filtração ocorre ao longo de quase todo o comprimento dos capilares glomerulares pressão coloidosmótica no interior dos capilares glomerulares é mais alta do que a no fluido da cápsula de Bowman. Esse gradiente de pressão é devido à presença de proteínas no plasma. O gradiente de pressão osmótica é, em média, de 30 mmHg e favorece o movimento de líquido de volta para os capilares. A cápsula de Bowman é um espaço fechado , de forma que a presença de fluido no interior dessa cápsula cria uma pressão hidrostática do fluido que se opõe ao fluxo de fluido para o interior da cápsula. O líquido filtrado para fora dos capilares deve deslocar o líquido já presente no lúmen da cápsula. A pressão hidrostática capsular é, em média, de 15 mmHg, opondo-se à filtração. Reabsorção A maior parte dessa reabsorção ocorre no túbulo proximal, com uma quantidade menor de reabsorção nos segmentos distais do néfron. A reabsorção no néfron distal é finamente regulada, possibilitando aos rins reabsorverem seletivamente íons e água de acordo com as necessidades do organismo para a manutenção da homeostasia. muitas substâncias exógenas são filtradas nos túbulos, mas não são reabsorvidas para o sangue. A alta taxa diária de filtração ajuda a retirar essas substâncias do plasma muito rapidamente. Uma vez que uma substância é filtrada para o interior do lúmen da cápsula de Bowman, ela não faz mais parte do meio interno corporal. O lúmen do néfron faz parte do ambiente externo, e todas as substâncias presentes no filtrado estão destinadas a deixarem o corpo através da urina, a não ser que exista algum mecanismo de reabsorção tubular para impedir que isso ocorra. Muitos nutrientes pequenos, como a glicose e intermediários do ciclo do ácido cítrico, são filtrados, porém são reabsorvidos de maneira muito eficiente no túbulo proximal. A filtração de íons e água para dentro dos túbulos simplifica a sua regulação. Se uma porção do filtrado que alcança o néfron distal não é necessária para manter a homeostasia, ela passa para a urina. Com uma alta TFG (Taxa de filtração glomerular), essa excreção pode ocorrer de forma bastante rápida. Contudo, se os íons e a água são necessários, eles são reabsorvidos. A reabsorção pode ser ativa ou passiva A reabsorção – o retorno da maior parte da água filtrada e de muitos dos solutos filtrados para a corrente sanguínea – é a segunda função básica do néfron e do coletor coletor. Normalmente, cerca de 99% da água filtrada são reabsorvidos. As células epiteliais ao longo dos túbulos e ductos renais realizam a reabsorção, mas as células do túbulo contorcido proximal dão a maior contribuição. Os solutos que são reabsorvidos por processos ativos e passivos incluem glicose, aminoácidos, ureia e íons como Na + (sódio), K + (potássio), Ca 2+ (cálcio), Cl – (cloreto), HCO3 – (bicarbonato) e HPO4 2– (fosfato). Uma vez que o líquido passa através do túbulo contorcido proximal, as células localizadas mais distalmente aperfeiçoam os processos de reabsorção para manter o equilíbrio da homeostasia de água e íons específicos. A maior parte das proteínas e peptídios pequenos que passam através do filtro também é reabsorvida, geralmente via pinocitose. Secreção Secreção é a transferência de moléculas do líquido extracelular para o lúmen do néfron . A secreção, assim como a reabsorção, depende principalmente de sistemas de transporte de membrana. A secreção de K e H pelo néfron distal é importante na regulação da homeostasia desses íons. Além disso, muitos compostos orgânicos são secretados. Esses compostos incluem tanto metabólitos produzidos no corpo quanto substâncias provenientes do meio externo, conhecidas como xenobióticos. A secreção torna o néfron capaz de aumentar a excreção de uma substância. Se uma substância filtrada não é reabsorvida, ela é excretada com muita eficácia. Se, no entanto, a substância filtrada para dentro do túbulo não é reabsorvida, e ainda é secretada para dentro do túbulo a partir dos capilares peritubulares, a excreção é ainda mais eficaz. A secreção é um processo ativo, uma vez que requer transporte de substratos contra seus gradientes de concentração. A maioria dos compostos orgânicos é secretada através do epitélio do túbulo proximal para o interior do lúmen tubular por transporte ativo secundário A produção de urina é o resultado de todos os processos que ocorrem no rim. Quando o líquido chega ao final do néfron, ele apresenta pouca semelhança com o líquido que foi filtrado para a cápsula de Bowman. Glicose, aminoácidos e metabólitos úteis desaparecem, tendo sido reabsorvidos para dentro do sangue, e os resíduos orgânicos estão mais concentrados. A concentração de íons e água na urina é extremamente variável, dependendo do estado do corpo. A Furosemida é um diurético de alça com início de ação rápido e de curta duração. Ela bloqueia o sistema cotransportador de Na+K+2Cl– localizado na membrana celular luminal do ramo ascendente da alça de Henle. A ação diurética resulta da inibição da reabsorção de cloreto de sódio neste segmento da alça de Henle. Como resultado, a excreção fracionada de sódio pode alcançar 35% da filtração glomerular de sódio. Os efeitos secundários do aumento dessa excreção são aumento da diurese (devido ao gradiente osmótico) e aumento da secreção tubular distal de potássio. A excreção de íons cálcio e magnésio também é aumentada. A Furosemida causa estimulação dose-dependente do sistema renina-angiotensina-aldosterona. Na insuficiência cardíaca, produz uma redução aguda da pré-carga cardíaca e este efeito vascular precoce parece ser mediado por prostaglandina e ativação do sistema renina-angiotensina. Além disso, devido ao seu efeito natriurético, a Furosemida reduz a reatividade vascular das catecolaminas, que é elevada em pacientes hipertensos. A eficácia anti-hipertensiva dela é atribuída ao aumento da excreção de sódio, redução do volume sanguíneo e redução da resposta do músculo liso vascular ao estímulo vasoconstritor. Excreção Mecanismo de ação da furosemida Princípios de Anatomia e Fisiologia – 14 Edição, Gerard J. Tortora, Bryan Derrickson, Editora Guanabara Bons estudos
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