Urina/ Hormônios envolvidos na função renal/ PA

Prévia do material em texto

PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
Tutoria 4 – Problema 4 
OBJETIVOS 
1- Explicar a formação da urina (concentrada e diluída); 
2- Relacionar a PA com a regulação renal; 
3- Descrever os hormônios envolvidos na função renal; 
4- Descrever os mecanismos responsáveis pelo gradiente osmótico regular. 
 
EXPLICAR A FORMAÇÃO DA URINA (CONCENTRADA E DILUÍDA)
Formação de urina concentrada 
A formação de urina concentrada está 
correlacionada à presença do ADH. O filtrado 
entra nos túbulos contorcidos distais depois de 
passar pelas alças de Henle e, depois, pelos 
ductos coletores. Próximo das extremidades dos 
túbulos contorcidos distais e nos ductos 
coletores, as paredes dos túbulos tornam-se 
muito permeáveis à água se o hormônio 
antidiurético (ADH) estiver presente. Então a 
água difunde-se a partir do lúmen dos néfrons, 
para o fluido intersticial mais concentrado. 
O ADH aumenta a permeabilidade dos túbulos 
contorcidos distais e ductos coletores para 
água por meio de sua ligação a receptores nas 
membranas celulares. 
Isso ativa um mecanismo mediado por proteína 
G, que aumenta a síntese de AMP cíclico 
(cAMP) dentro dessas células. O cAMP promove 
a inserção de aquaporinas na membrana apical. 
As aquaporinas são proteínas de canais que 
aumentam a permeabilidade da membrana apical 
à água. Existem várias formas de aquaporinas. 
Nas células dos túbulos contorcidos distais e 
ductos coletores, as membranas basais contêm 
aquaporinas-3 e aquaporinas-4, que são 
insensíveis ao ADH. Essas moléculas de 
aquaporina fornecem canais de água que 
favorecem a sua saída a partir das células do 
ducto coletor para o fluido intersticial. Ao 
contrário, a aquaporina-2 regula o movimento da 
água para dentro das células. Nas células que 
não foram expostas ao ADH, as aquaporina-2 
ficam armazenadas nas membranas de vesículas 
localizadas no citoplasma. 
Assim, na presença do ADH, a água se move por 
osmose para fora dos túbulos contorcidos distais 
e ductos coletores; ao contrário, quando ADH 
está ausente, a água permanece nos túbulos 
contorcidos distais e ductos coletores para se 
formar a urina. 
FORMAÇÃO DE URINA DILUÍDA 
Se o ADH não está presente ou se a sua 
concentração é reduzida, os túbulos contorcidos 
distais e ductos coletores apresentam baixa 
permeabilidade à água. Então, a quantidade de 
água que se move por osmose do túbulo 
contorcido distal e do ducto coletor é pequena. 
A concentração da urina produzida é inferior a 
1.200 mOsm/kg, e o volume é aumentado. O 
volume dessa urina pode ser muito maior que 1% 
do filtrado formado diariamente. Se o ADH não é 
secretado, a osmolalidade da urina pode estar 
próxima à osmolalidade do filtrado no túbulo 
distal, e o volume de urina pode aproximar-se de 
20-30 L/dia. Em uma pessoa saudável, mesmo 
quando os rins produzem urina diluída, a 
concentração de produtos residuais na urina é 
grande o bastante para manter a homeostase. 
Novamente, como acontece na formação de 
urina concentrada, substâncias benéficas são 
retidas, e tanto as substâncias tóxicas quanto a 
água em excesso são eliminadas. 
DESCREVER OS HORMÔNIOS ENVOLVIDOS NA FUNÇÃO RENAL 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
A regulação da concentração da urina e do 
volume envolve tanto mecanismos hormonais, 
bem como a autorregulação e o sistema nervoso 
simpático. 
Mecanismos hormonais 
Dois importantes mecanismos hormonais estão 
envolvidos na regulação da concentração e do 
volume da urina: o sistema renina-
angiotensina-aldosterona e o mecanismo do 
hormônio antidiurético (ADH). 
Cada mecanismo é ativado por diferentes 
estímulos, mas trabalham em conjunto para 
alcançar a homeostase. 
O mecanismo do sistema renina-angiotensina é 
mais sensível a alterações na pressão 
sanguínea, e o mecanismo de ADH, a 
alterações na osmolalidade do sangue. 
Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona 
A renina é uma enzima secretada pelas células 
do aparelho justaglomerular. Quando as células 
justaglomerulares detectam a redução do 
estiramento da arteríola aferente ou seja, a 
queda da pressão na arteríola aferente, elas 
secretam renina. Além disso, as células da 
mácula densa sinalizam para que as células 
justaglomerulares secretem renina quando a 
concentração de Na+ do filtrado é reduzida. 
Após a secreção, a renina entra na corrente 
sanguínea e converte o angiotensinogênio, 
proteína do plasma produzido pelo fígado, em 
angiotensina I. 
Posteriormente, a enzima proteolítica chamada 
de enzima conversora de angiotensina (ECA), 
encontrada nos leitos capilares de órgãos como 
os pulmões, converte a angiotensina I em 
angiotensina II. Um hormônio vasoconstritor 
potente que aumenta a resistência periférica, 
causando aumento da pressão arterial. Só que, a 
angiotensina II é rapidamente degradada, logo, 
seu efeito dura apenas um curto período de 
tempo. A angiotensina II aumenta também a taxa 
de secreção de aldosterona, a sensação de sede, 
o apetite por sal e a secreção de ADH. 
A taxa de secreção da renina diminui se a 
pressão sanguínea na arteríola aferente 
aumentar, ou se a concentração de Na+ do 
filtrado aumentar à medida que passa pela 
mácula densa do aparelho justaglomerular. 
Uma grande diminuição da concentração de Na+ 
no fluido intersticial atua diretamente sobre as 
células secretoras de aldosterona do córtex 
suprarrenal para aumentar a taxa de secreção de 
aldosterona. No entanto, a angiotensina II é muito 
mais importante do que o nível sanguíneo de Na+ 
para regular a secreção de aldosterona. 
Aldosterona 
A aldosterona, hormônio esteroide secretado 
pelas células do córtex das glândulas 
suprarrenais, passa, por meio da corrente 
sanguínea, das glândulas suprarrenais para as 
células dos túbulos contorcidos distais e dos 
ductos coletores. 
As moléculas de aldosterona se difundem através 
das membranas do plasma e se ligam a 
moléculas receptoras no interior das células. A 
combinação de moléculas de aldosterona com as 
suas moléculas receptoras aumenta a síntese 
das proteínas de transporte que aumentam o 
transporte de Na+ pela membrana das células do 
néfron. Por isso, a taxa de reabsorção de Na+ 
aumenta. 
A redução da secreção de aldosterona diminui a 
taxa de reabsorção de Na+. Por consequência, a 
concentração de Na+ nos túbulos contorcidos 
distais e ductos coletores permanece alta. Uma 
vez que a concentração do filtrado, passando 
pelos túbulos convolutos distais e ductos 
coletores, tem concentração de solutos maior do 
que o normal, a capacidade da água para se 
mover por osmose através deles é diminuída, o 
volume de urina aumenta, e a urina tem maior 
concentração de Na+. 
Aumentos nos níveis de K+ no sangue atuam 
diretamente no córtex suprarrenal para estimular 
a secreção de aldosterona, enquanto diminuições 
nos níveis de K+ resultam na diminuição da 
secreção de aldosterona. 
Mecanismo Do Hormônio Antidiurético 
O hormônio antidiurético, também conhecido 
como vasopressina ou argipressina devido ao 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
seu leve efeito vasoconstritor, é um hormônio 
hipotalâmico secretado pela neurohipófise que 
tem como efeito principal a conservação do 
líquido corporal. Isso se dá por um aumento da 
reabsorção de água no sistema renal. 
Antes de entrar no mecanismo de ação do 
Hormônio antidiurético, vale ressaltar que, em 
condições normais, a permeabilidade à água é 
bem maior no Túbulo Proximal e na Porção 
descendente delgada da Alça de Henle, graças à 
abundante presença de canais de água 
chamados de Aquaporinas tipo 1 (AQP1). 
O ADH consegue aumentar a reabsorção de 
líquido no rim, agindo principalmente nos ductos 
coletores, onde há receptores de vasopressina 
tipo 2 (V2R) situados na suas membranas basais 
laterais. A interação entre o hormônio e seu 
receptor ativa a proteína Gs, que estimula a 
adenilato-ciclase e a produção de AMPc, com 
ativação da proteínakinase a. Esse processo 
inicia uma cascata de fosforilação até promover a 
translocação de canais de água da aquaporina-2 
(AQP2) para a membrana apical da célula, 
aumentando assim a permeabilidade desta 
região à água. Na ausência de ADH, os canais 
de aquaporina-2 sofrem endocitose e retornam 
às vesículas para reciclagem. 
Além desse efeito, pode-se elencar outros 3 
efeitos renais: 
1. Aumenta a permeabilidade à água em todos os 
segmentos do néfron; 
2. Aumenta a permeabilidade à uréia no Ducto 
Coletor Medular Interno; 
3. Aumenta a reabsorção ativa de NaCl na alça 
de Henle. 
Vale ressaltar que o etanol é um potente inibidor 
da secreção de ADH, fato que impede a 
expressão da AQP2 e a consequente reabsorção 
de água nos ductos coletores, o que gera 
adeptos de bebidas alcóolicas, principalmente da 
Cerveja, uma diurese exagerada. 
RELACIONAR PA COM A REGULAÇÃO RENAL 
Os rins podem regular a pressão arterial pelo 
aumento ou pela diminuição do volume 
sanguíneo. 
Essa regulação é por meio do mecanismo 
hormonal chamado sistema renina-angiotensina-
aldosterona. 
A renina atua como uma enzima convertendo 
uma das proteínas plasmáticas, o substrato da 
renina, no hormônio angiotensina I. Esse 
hormônio tem efeito pouco intenso sobre a 
circulação e é rapidamente convertido em um 
segundo hormônio, a angiotensina II, por meio da 
enzima conversora (ECA). 
Essa enzima conversora é encontrada apenas 
nos vasos de menor calibre dos pulmões. 
A angiotensina II permanece no sangue por 
pouco tempo, apenas de 1 a 3 minutos, por ser 
inativada por outras enzimas, encontradas no 
sangue e no tecido, e chamadas coletivamente 
de angiotensinas. Não obstante seu reduzido 
tempo de ação, e que está circulando no sangue, 
a angiotensina II produz vasoconstrição nas 
arteríolas, fazendo a pressão aumentar até o seu 
valor normal. 
Além do mecanismo hormonal dos rins, outro 
importante sistema hormonal também participa 
da regulação da PA: É a secreção de aldosterona 
pelo córtex da suprarrenal. Esse córtex secreta 
hormônios corticoides, um dos quais, a 
aldosterona, controla o débito renal de água e de 
sal. 
A aldosterona participa da regulação da seguinte 
forma: quando a pressão arterial cai a valores 
muito baixos, a falta de fluxo sanguíneo ideal 
pelo corpo faz com que os córtices suprarrenais 
secretem a aldosterona. Uma das causas desse 
efeito é a estimulação das glândulas suprarrenais 
pela angiotensina II que é formada quando ocorre 
a baixa da PA. Essa aldosterona exerce efeito no 
rim. Como consequência a água e o sal ficam 
retidos no sangue, aumentando o volume 
sanguíneo, normalizando a PA. De modo inverso, 
a PA aumentada inverte esse mecanismo, de 
modo que os volumes líquidos e, 
consequentemente a pressão arterial, diminuam. 
 Barorreceptores – que monitoram a pressão 
do sangue nos átrios do coração, veias 
grandes, seios carótidas e arco aórtico – 
também influenciam a secreção de ADH 
quando a pressão arterial aumenta ou diminui 
em mais de 5-10%. Reduções na pressão 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
arterial são detectadas pelos barorreceptores, 
que, por fim, diminuindo a frequência dos 
potenciais de ação enviados ao longo das 
vias aferentes que, enfim, se estendem para 
a região supraóptica do hipotálamo. O 
resultado é o aumento da secreção de ADH. 
Quando a osmolalidade do sangue aumenta 
ou a pressão arterial diminui 
significativamente, o ADH é secretado e atua 
sobre os rins para promover a reabsorção de 
água. A reabsorção de água diminui a 
osmolalidade do sangue. Além disso, 
aumenta o volume de sangue, o que eleva a 
pressão sanguínea. Porém, quando a 
osmolalidade do sangue diminui ou quando a 
pressão arterial sobe, a secreção de ADH é 
diminuída. Devido aos reduzidos níveis de 
ADH, os rins param de reabsorver água e 
produzem um maior volume de urina diluída. 
A perda de água na urina aumenta a 
osmolalidade do sangue e reduz a pressão 
sanguínea. 
A secreção de ADH ocorre em resposta a 
pequenas alterações na osmolalidade, enquanto 
uma mudança substancial na pressão do sangue 
é necessária para alterar a secreção de ADH. 
Assim, o ADH é mais importante na regulação da 
osmolalidade do sangue do que na regulação da 
pressão arterial. 
DESCREVER OS MECANISMOS RESPONSÁVEIS PELO GRADIENTE OSMÓTICO REGULAR 
Quando uma pessoa ingere uma grande 
quantidade de líquido, o corpo deve eliminar esse 
excesso de líquido sem perder quantidades 
extremas de eletrólitos ou outras substâncias 
essenciais para manter a homeostase. Os rins 
podem responder por meio da produção de um 
grande volume de urina diluída. Em 
contrapartida, se uma pessoa não beber água 
suficiente, a produção de uma quantidade 
excessiva de urina diluída levaria a uma rápida 
desidratação. Então, quando a ingestão de água 
é restrita, os rins produzem um pequeno volume 
de urina concentrada, o que conserva a água, 
contendo apenas o suficiente de resíduos tóxicos 
para que não se acumulem na corrente 
sanguínea. 
Gradiente De Concentração Medular 
A capacidade do rim de concentrar a urina 
depende da manutenção de uma alta 
concentração de solutos na região medular do 
rim. E, a manutenção da elevada concentração 
de solutos na medula renal depende das 
funções das alças de Henle e do vaso reto. 
Os principais mecanismos que criam e mantêm a 
alta concentração de solutos na medula renal são 
os seguintes: 
1-O transporte de solutos e difusão de água 
através da parede da alça de Henle. 
As longas alças de Henle de néfrons 
justamedulares são essenciais para manter uma 
alta concentração de soluto medular. Elas 
constituem um mecanismo de contracorrente. O 
mecanismo de contracorrente consiste em 
tubos paralelos (da alça de Henle e o vaso 
reto), onde os fluidos correm em direções 
opostas. Por meio desse mecanismo, a água ou 
solutos, podem se difundir a partir dos tubos que 
transportam o fluido em uma direção, para 
aqueles que o transportam na direção oposta, 
fazendo com que o fluido nos dois conjuntos de 
tubos tenha quase a mesma composição. As 
paredes do segmento descendente das alças 
de Henle são permeáveis à água. Como o 
filtrado flui para a medula renal pelo segmento 
descendente, a água se difunde da luz dos 
néfrons para o fluido intersticial mais 
concentrado. O excesso de água que entra no 
fluido intersticial passa para o vaso reto e é 
removido a partir da medula. No momento em 
que o filtrado atinge a ponta da alça de Henle, 
sua concentração é muito elevada. As paredes 
dos segmentos ascendentes grossos e finos 
das alças de Henle são impermeáveis à água. 
Assim, os solutos se difundem para fora do 
segmento fino do ramo ascendente à medida 
que atravessam um líquido intersticial 
progressivamente menos concentrado em seu 
caminho de volta para o córtex renal. Além disso, 
Na+ K+ e Cl- são transportados, por simporte, 
do segmento grosso do ramo ascendente para o 
fluido intersticial. Assim, a água entra no fluido 
intersticial nos segmentos descendentes, e os 
solutos entram no fluido intersticial dos 
segmentos ascendentes. 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
Os solutos que se difundem a partir dos 
segmentos finos e aqueles que são transportados 
por simporte nos segmentos grossos adicionam 
solutos à medula. Isso mantém um fluido medular 
de alta osmolaridade. 
2-Difusão de água e solutos através das 
paredes de vasos retos. 
 O vaso reto fornece sangue à medula renal e 
atua como mecanismo de contracorrente que 
removem o excesso de água e de solutos a partir 
da medula, sem alterar a elevada concentração 
de solutos no fluido intersticial medular. O vaso 
reto é um mecanismo de contracorrente, porque 
o sangue flui por ele para a medula do rim, e 
depois vira, perto da ponta da pirâmide renal, 
fluindo na direção oposta, de volta para o córtex. 
As paredes dos vasos retos são permeáveis a 
água e solutos.Conforme o sangue flui em direção à medula, a 
água se move para fora do vaso reto, e alguns 
solutos se difundem para dentro dele. Conforme 
o sangue flui de volta para o córtex, a água se 
move para o vaso reto, e alguns solutos se 
difundem para fora dele. A direção da difusão é 
tal que o vaso reto transporta um pouco mais de 
água e de solutos a partir da medula do que para 
ela. Assim, a composição do sangue nas duas 
extremidades do vaso reto é quase a mesma, 
com o volume e a osmolalidade ligeiramente 
maiores à medida que o sangue atinge o córtex. 
Além disso, a pressão arterial no vaso reto é 
muito baixa, e a taxa de fluxo sanguíneo é 
extremamente lenta. Isso incentiva difusão rápida 
de solutos para dentro e para fora do vaso reto, 
garantindo a manutenção do elevado gradiente 
de concentração medular. 
3-Reciclagem da ureia. 
A ureia é responsável por uma parte substancial 
da alta osmolalidade na medula renal. Devido à 
sua histologia, as paredes dos segmentos 
descendentes das alças de Henle são 
permeáveis à ureia; assim, ela se difunde, a 
partir do líquido intersticial, para dentro dos 
segmentos descendentes. No entanto, devido à 
sua histologia, os segmentos ascendentes das 
alças de Henle e os túbulos convolutos distais 
são impermeáveis à ureia, consequentemente, 
a ureia permanece na alça de Henle, até atingir 
os ductos coletores, que são permeáveis a ureia. 
Logo, alguma ureia se difunde para fora dos 
ductos coletores, alcançando o fluido intersticial 
da medula. 
Portanto, a ureia é reciclada, do fluido intersticial, 
para dentro do segmento descendente da alça de 
Henle, pelo segmento ascendente e pelo túbulo 
convoluto distal, e para dentro dos ductos 
coletores. Então, a maioria da ureia difunde-se, a 
partir dos ductos coletores, de volta ao líquido 
intersticial da medula. Por conseguinte, uma 
elevada concentração de ureia é mantida na 
medula dos rins. Resumindo, vários eventos 
importantes ocorrem no néfron a fim de 
estabelecer e manter uma alta concentração de 
solutos na medula renal: 
a. Os íons sódio e outros solutos são ativamente 
transportados para o fluido intersticial da medula, 
mantendo alta osmolaridade medular. 
b. Como o sangue flui lentamente e com baixa 
pressão no vaso reto, os solutos não são lavados 
para fora da medula. 
c. Grande parte da ureia retorna à medula a partir 
do ducto coletor, em vez de sair na urina. 
 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1 
 
 
PEDRO SANTOS – MEDICINA 2021.1