Fisiologia Renal

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Fisiologia do Sistema Urinário ………………………..
Fisiologia do Sistema Urinário
1. Morfofisiologia do Sistema Urinário
As principais funções dos rins compreendem: regulação do volume de água do organismo; controle do
balanço eletrolítico; regulação do equilíbrio ácido-base; conservação de nutrientes; excreção de
derivados do metabolismo; regulação da hemodinâmica sistêmica; regulação da pressão arterial;
participação na produção de hemácias (eritropoietina); secreção, metabolismo e excreção de hormônios;
gliconeogênese.
O rim é dividido em córtex e medula. Na medula renal
podemos encontrar as pirâmides renais, cujo ápice está
em contato com a papila, que drena a urina em direção
aos cálices renais. A papila possui algumas fendas
(Ductos de Bellini), por onde sai a urina.
O rim recebe irrigação por meio da artéria renal, uma
ramificação da aorta abdominal. Ao adentrar no hilo renal,
sofre uma série de ramificações, formando as artérias
segmentares. Essas artérias, ramificam-se novamente em
artérias interlobares, que originam as artérias arqueadas,
as quais ramificam-se em arteríolas interlobulares, que
originam as arteríolas aferentes e formam o glomérulo
(um enovelamento). O glomérulo origina a arteríola aferente, que dá origem aos capilares peritubulares, os
quais possuem um leito arterial e venoso. Esses leitos convergem em uma vênula interlobular, que se
junta ao sistema de veias arqueadas e veias interlobares. O sangue sai do rim por meio da veia renal, que
deixa o hilo e desemboca na veia cava inferior.
Na região cortical encontra-se a artéria e veia interlobular, arteríolas aferente e eferente, o glomérulo
e parte dos capilares peritubulares.
Na região medular encontra-se a artéria e veia interlobar, arteríolas e vênulas arqueadas, artérias e
veias segmentares e os vasos retos (ocorrem paralelos às alças de Henle, têm um papel importante na
concentração da urina).
O néfron, unidade funcional do rim, é composto por 12 porções: (1) corpúsculo renal/glomérulo; (2) túbulo
proximal contorcido (TCP); (3) túbulo proximal reto; (4) porção fina descendente da alça de Henle; (5)
porção fina ascendente da alça de Henle; (6) porção espessa ascendente da alça de Henle (acima da
região medular seria túbulo distal reto); (7) mácula densa; (8) túbulo distal contorcido (TCD); (9) túbulo
conector; (10) ducto coletor cortical; (11) ducto coletor medular externo; (12) ducto coletor medular
externo/papilar.
Quanto à posição, o néfron pode ser cortical (próximo à região externa do córtex) ou justamedular
(próximo à medula). O néfron justamedular possui uma alça de Henle mais comprida, indo bem profundo
na medula interna. O néfron cortical tem alças de Henle mais curtas, indo até a medula externa. Além
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disso, há vários néfrons que variam entre esses dois posicionamentos. Não se sabe o que faz o indivíduo
ter mais néfrons corticais ou justamedulares, mas sabe-se que a herança genética influencia.
O glomérulo (em fisiologia considera-se o glomérulo sinônimo de corpúsculo renal) é conhecido como a
primeira região de formação da urina. O fluxo de sangue chega pela arteríola aferente e sai pela arteríola
eferente. O espaço entre a cápsula de Bowman e o tufo glomerular é chamado de espaço
capsular/urinário, sendo onde começa a produção da urina. Os podócitos (células epiteliais) estão
aderidos aos capilares glomerulares, e os pedicelos estão presentes como prolongamentos paralelos aos
podócitos. A estrutura capilar não é contínua, possuindo poros (fenestras) e uma membrana basal, onde
os pedicelos estão aderidos. O líquido filtrado para a cápsula de Bowman segue para dentro do túbulo
proximal e, depois, para a alça de Henle, dividida em ramo descendente e ascendente. O ramo
ascendente da alça de Henle passa entre as arteríolas aferente e eferente (região conhecida como
aparelho justaglomerular), tendo a presença de mácula densa na região onde ocorre o contato. O líquido
segue seu caminho, passando para o túbulo distal, que drena para o ducto coletor, junto com os túbulos
distais de outros nefrons. Os ductos coletores passam do córtex para a medula e drenam na pelve renal,
de onde a urina flui para o ureter em seu trajeto para a excreção.
O túbulo proximal possui microvilosidades, que aumentam a área de contato e a capacidade de
reabsorção de fluidos. Também possui muitas mitocôndrias, o que é sugestivo de alta atividade
metabólica. Pode ser dividido em segmentos (S1, S2 e S3).
A alça de Henle possui 4 tipos de epitélio, com o mesmo tipo celular organizado de diferentes formas,
relacionados com o tipo de néfron (cortical ou justamedular).
O túbulo distal possui células uniciliares, com função de identificar a velocidade do fluxo de fluido.
O ducto coletor é formado por, pelo menos, 3 tipos celulares, sendo a uniciliar o principal tipo.
Três processos básicos acontecem no néfron:
1. Filtração;
2. Reabsorção;
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3. Secreção.
2. Filtração Glomerular
É o processo inicial de formação da urina, consistindo no movimento de líquido do sangue para o lúmen
do néfron. A filtração acontece apenas no corpúsculo renal, onde as paredes dos capilares glomerulares e
da cápsula de Bowman permitem o fluxo de massa do líquido.
O ultrafiltrado glomerular apresenta composição muito semelhante à do plasma (único componente do
sangue que participa do processo de filtração). Em mamíferos, o ritmo de filtração glomerular (RFG) varia
entre 4 e 8 ml/min/kg. Contudo, apenas uma parte mínima desse filtrado é excretada e com uma
composição muito diferente do plasma, devido aos processos seguintes de secreção e reabsorção
tubular.
As células do sangue não participam do processo de filtração por não conseguirem atravessar a barreira
de filtração. Essa barreira de filtração (ou membrana filtrante) é composta pelo endotélio capilar
fenestrado, pela membrana basal glomerular e pelos pedicelos do epitélio da cápsula de Bowman. Existe
uma conexão entre cada pedicelo chamada de membrana diafragmática, uma ponte proteica. Para
adentrar o lúmen da cápsula, todas as substâncias que deixam o plasma precisam atravessar essa
membrana filtrante. A membrana basal é a principal barreira para a filtração de moléculas maiores
Se uma molécula estiver associada a alguma proteína
plasmática cuja filtração é baixa, a filtração dessa
substância também ficará reduzida. Além do tamanho, a
carga da molécula também pode influenciar em sua
taxa de filtração glomerular (TFG). Por exemplo,
moléculas de carga negativa têm mais dificuldade de
filtração. Isso ocorre porque a membrana de
ultrafiltração têm uma carga negativa, repelindo
moléculas de mesma carga.
As forças de Starling (pressão hidrostática do capilar
glomerular e do interstício e pressão coloidosmótica do
capilar glomerular e do interstício) influenciam a TFG. A
pressão de filtração é determinada pelo fluxo sanguíneo
renal e pela pressão sanguínea. Normalmente, a pressão
hidrostática do glomérulo é cerca de 60 mmHg,
enquanto a da cápsula de Bowman é 18 mmHg. A
pressão coloidosmótica glomerular aumenta no sentido arteríola aferente para arteríola eferente. Isso
ocorre porque sai muita água do plasma na filtração, concentrando as proteínas.
A TFG é controlada primariamente pela regulação do fluxo sanguíneo nas arteríolas renais. Se a
resistência global das arteríolas renais aumenta, o fluxo sanguíneo renal diminui e o sangue é desviado
para outros órgãos. O efeito da resistência sobre a TFG depende de onde a modificação ocorre. Se a
resistência aumenta na arteríola aferente, a TFG reduz. Se a resistência aumenta na arteríola eferente, a
TFG aumenta.
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Outro fator importante na determinação da TFG é o Kf (coeficiente de ultrafiltração), calculado pela
permeabilidade efetiva da parede capilar vezes a superfície total dos capilares glomerulares disponível
para a filtração.
A TFG se autorregula em um processo no qual o rim mantém a taxa relativamente constante frente às
flutuaçõesnormais da pressão sanguínea. Essa autorregulação tem como função proteger as barreiras de
filtração de uma alta pressão que poderia danificá-las.
Existe, ainda, um controle neural da TFG, mediado por neurônios simpáticos que inervam as arteríolas
aferente e eferente e causa vasoconstrição. Se a atividade simpática é moderada, há um pequeno efeito
na TFG. No entanto, se a pressão sanguínea sistêmica cai abruptamente (como em casos de hemorragia),
a vasoconstrição das arteríolas induzida pelo sistema nervoso simpático diminui a TFG e o fluxo sanguíneo
renal. Esta é uma resposta adaptativa que ajuda a conservar o volume de líquido.
Os capilares linfáticos renais, encontrados preferencialmente no córtex, são uma importante via de
remoção de proteínas do fluido intersticial.
2.1. Hemodinâmica Renal
No rim existe uma estreita relação entre circulação e função tubular. Os rins são órgãos altamente
vascularizados e, normalmente, oferecem baixa resistência ao fluxo sanguíneo intra arterial. Em média, o
fluxo sanguíneo renal (FSR) é de 1200ml/min. Em, aproximadamente, 4 minutos, todo o sangue do
organismo passa pelos rins. Entretanto, apenas cerca de 20% do plasma que entra nos rins é filtrado nos
glomérulos. Os 80% restantes atingem a arteríola eferente, dirigindo-se para a circulação capilar
peritubular e daí para a circulação sistêmica.
O FSR é 4x maior que o do fígado ou dos músculos em exercício e 8x maior que o fluxo sanguíneo
coronário.
O FSR apresenta dois componentes: o fluxo sanguíneo cortical (FSC) e o medular (FSM).
O FSC envolve todo o sangue que circula no córtex e representa 90% do FSR.
O FSM envolve todo o sangue que circula na medula e representa cerca de 10% do FSR, com apenas
2,5% chegando à medula interna. O relativo baixo fluxo medular, consequente da alta resistência dos vasos
retos longos, é importante para minimizar a lavagem do interstício medular hipertônico, favorecendo a
concentração da urina.
A pressão hidrostática diminui ao longo do caminho da entrada até a saída do sangue. Existe, também,
uma diferença de pressão entre as arteríolas aferentes dos glomérulos corticais e justamedulares, sendo
que os justamedulares têm uma pressão um pouco maior. Ao atingir os capilares glomerulares, essa
diferença deixa de existir.
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3. Transporte Tubular
As substâncias podem participar de diferentes processos como: podem ser apenas filtradas, sendo
totalmente excretadas na urina; podem ser filtradas e parcialmente reabsorvidas, tendo apenas uma parte
excretada na urina; podem ser filtradas e totalmente reabsorvidas, não sendo excretadas na urina; por fim,
podem ser filtradas e também secretadas, tendo uma quantidade excretada na urina maior que a
quantidade filtrada.
A reabsorção e secreção ao longo do néfron ocorrem, principalmente, por dois mecanismos principais:
transporte pela via paracelular e transcelular. Na via paracelular, a água e solutos passam entre as células,
atravessam a membrana basal e atingem o interstício, sendo reabsorvidos. Na via transcelular, as
substâncias e água atravessam o espaço intracelular, atravessam a membrana basolateral, chegam ao
espaço intersticial e são reabsorvidos pelo capilar. A resistência pela via paracelular é menor, sugerindo
que a reabsorção acontece preferencialmente por esta via.
3.1.Reabsorção Tubular
O túbulo proximal reabsorve em torno de 67% do ultrafiltrado glomerular. Uma grande parte da
reabsorção ocorre na primeira parte do túbulo proximal (indicando a reabsorção paracelular). A
reabsorção regulada no néfron distal permite aos rins devolver íons e água ao plasma seletivamente,
quando necessário para manter a homeostase.
Água, sal e proteínas saem do túbulo para os capilares. O filtrado que flui da cápsula de Bowman para o
túbulo proximal tem a mesma concentração de solutos do líquido extracelular. Portanto, para transportar
o soluto para fora do lúmen, as células tubulares precisam usar transporte ativo para criar gradientes de
concentração ou eletroquímico. A energia para realizar boa parte dessa reabsorção deriva do gradiente
eletroquímico gerado pela Na-K-ATPase, localizada na membrana basolateral das células.
O mecanismo de transporte (via paracelular ou transcelular) é determinado pelos gradientes de
concentração ou eletroquímico. Solutos que se movem a favor do seu gradiente de concentração usam
canais de vazamento ou carreadores de difusão facilitada para cruzar a membrana celular. Moléculas que
precisam ser movidas contra seu gradiente de concentração são transportadas por transporte ativo.
A NA-K-ATPase transporta 3 íons Na para o espaço extracelular e coloca 2 íons K para dentro,
aumentando a osmolaridade. O transporte ativo de Na do lúmen do túbulo para o LEC cria um gradiente
transepitelial no qual o lúmen é mais negativo que o LEC. Assim, os ânions seguem o Na para fora do
lúmen. A concentração do LEC aumenta e a água sai do túbulo por osmose. As concentrações de soluto
no lúmen ficam mais altas que no LEC, devido à redução do volume pela saída de água, estimulando a
difusão dos solutos para fora do lúmen, caso o epitélio seja permeável a eles.
As aquaporinas estimulam a reabsorção pela via transcelular/transepitelial. A membrana do túbulo
proximal possui vários transportadores acoplados, que também auxiliam no transporte transcelular de
moléculas, utilizando o gradiente eletroquímico gerado pela Na-K-ATPase como fonte de energia.
O transporte ativo de Na é a principal força que impulsiona a maior parte da reabsorção renal. O Na do
filtrado pode entrar nas células tubulares passivamente se movendo a favor do seu gradiente
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eletroquímico (a concentração de Na nas células é menor que no filtrado). O movimento apical do Na
utiliza várias proteínas transportadoras de simporte e de antiporte ou canais de vazamento. No túbulo
proximal, o transportador do antiporte Na-H desempenha o papel principal na reabsorção de Na. Após
entrar na célula, o Na é ativamente transportado para fora pela Na-K-ATPase. Assim, ocorre a reabsorção
de sódio através do epitélio tubular.
O transporte ativo secundário ligado ao sódio é responsável pela reabsorção de muitas substâncias no
néfron, como glicose, aminoácidos, íons e metabólitos orgânicos. Essas moléculas contam com um
padrão básico: uma proteína de simporte apical e um transportador de difusão facilitada basolateral.
A glicose é quase totalmente reabsorvida no túbulo proximal, tendo um transporte dependente de sódio
95% é reabsorvida nos segmentos S1 e S2, enquanto 5% é reabsorvido no segmento S3. Uma quantidade
mínima de glicose é excretada na urina. A membrana apical do epitélio tubular proximal contém o co
transportador Na-glicose (SGLT), que leva a glicose para o citoplasma contra o seu gradiente de
concentração, aproveitando a energia do movimento do Na a favor do seu gradiente eletroquímico. Na
superfície basolateral da célula, o Na é bombeado para fora pela Na-K-ATPase enquanto a glicose conta
com o auxílio de um transportador de difusão facilitada (GLUT).
O mecanismo de reabsorção dos aminoácidos é similar ao da glicose. Possuem transportadores
dependentes e independentes de sódio, dependentes de potássio e transportadores específicos para
alguns aminoácidos.
Os peptídeos, além de serem filtrados, podem ser produzidos por atividade das enzimas da borda em
escova do túbulo proximal. Oligopeptídeos são degradados em aminoácidos ou peptídeos menores, que
vão ser transportados por meio de transportadores dependentes de sódio, ou por meio de
transportadores de peptídeos.
A reabsorção de fosfato também é feita por meio de transportadores dependentes de sódio,
reabsorvendo 3 sódios e 1 fosfato. Esses transportadores sofrem ação do paratormônio e da vitamina D.
A reabsorção de cálcio tem como sua principal via o arrasto pelo solvente (via paracelular). No entanto,
existem os canais para cálcio do epitélio (ECaC) também.
O cloreto é reabsorvido, principalmente, pela via paracelular.Existem vários transportadores também,
como os trocadores aniônicos.
O potássio tende a ser secretado e não reabsorvido. Sua reabsorção se dá, principalmente, pela via
paracelular.
A ureia não possui transportador ativo no túbulo proximal, mas pode se mover através do epitélio por
difusão, se existir um gradiente de concentração. Inicialmente, as concentrações de ureia no filtrado e no
LEC são iguais. Quando o Na e os outros solutos são reabsorvidos, o LEC torna-se mais concentrado que
o filtrado. Em resposta ao gradiente osmótico, a água se move por osmose através do epitélio. Devido à
redução do volume, a concentração de ureia no filtrado aumenta. Uma vez que há um gradiente de
concentração para a ureia, ela usa transportadores de difusão facilitada para se difundir do lúmen para o
LEC.
No túbulo proximal também ocorre a reabsorção indireta de bicarbonato.
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O túbulo proximal também realiza o processo de endocitose de proteínas provenientes da filtração
glomerular, que se ligam ao receptor endocítico. A endocitose ocorre, principalmente, pela ligação das
proteínas provenientes da filtração glomerular a duas proteínas de membrana (megalina e cobilina), que
podem se ligar a vários tipos de proteínas (receptores multiligantes).
O túbulo proximal apresenta uma interessante relação com o glomérulo, devido ao balanço
glomerulotubular (a reabsorção tubular fracional é mantida constante na vigência de variações do ritmo
de filtração glomerular). O balanço glomerulotubular e fatores humorais e neurais estão acoplados, de
forma que os túbulos proximais reabsorvem uma fração constante da carga filtrada.
O túbulo contorcido distal (TCD) reabsorve 5 a 10% do sódio filtrado. Contém um epitélio virtualmente
impermeável à água e têm capacidade de diluir o fluido tubular. Possui um transportador alvo dos
diuréticos tiazídicos.
O ducto coletor possui uma alta resistência elétrica transepitelial. É responsável por reabsorver sódio e
água em atendimento às necessidades do organismo. Tem um importante papel na regulação final da
excreção urinária de Na, K, H, ureia e água. As células sofrem ação da vasopressina e da aldosterona. No
ducto coletor medular ocorre o ciclo da ureia, que faz com que haja uma retenção de ureia no interstício.
A reabsorção do líquido intersticial para dentro dos capilares ocorre devido à baixa pressão hidrostática
que existe ao longo de todo o comprimento dos capilares peritubulares. Essa baixa pressão favorece a
reabsorção. O líquido reabsorvido passa dos capilares para a circulação venosa e retorna ao coração.
3.2.Secreção Tubular
Consiste na transferência de moléculas do LEC para o lúmen do néfron. Assim como a reabsorção,
depende, principalmente, de sistemas de transporte de membrana. É um processo ativo, por requerer
transporte de substratos contra seus gradientes de concentração. A maioria dos compostos orgânicos é
transportada através do epitélio tubular para dentro do lúmen por transporte ativo secundário.
A secreção tubular proximal ocorre principalmente no segmento S2, sendo que as etapas compreendem:
(1) difusão do soluto orgânico do sangue contido no capilar peritubular para o interstício peritubular; (2)
transporte ativo do soluto do interstício para o interior celular, por meio de transportadores localizados na
membrana basolateral do túbulo; (3) difusão passiva, da célula para o lúmen tubular, a favor do gradiente
de concentração criado pela concentração do soluto no interior da célula.
O segmento fino descendente da alça de Henle apresenta a importante característica de reabsorção de
água e secreção de soluto, tendo a capacidade de concentrar o ultrafiltrado. Nessa porção, o transporte
de solutos é quase exclusivamente passivo e paracelular.
A porção fina ascendente da alça de Henle realiza a reabsorção de NaCl e a secreção de ureia. Além
disso, não ocorre reabsorção de água nesse segmento, o que promove uma diluição do fluido intratubular.
Possui um epitélio impermeável à água e altamente permeável ao sódio, cloreto e ureia.
O segmento grosso ascendente da alça de Henle é um importante sítio de reabsorção de sódio, sendo
metade reabsorvido pela via transcelular e a outra metade pela via paracelular. Esta porção é altamente
impermeável à água. Ademais, possui um transportador tríplice (NKCC2), alvo do diurético furosemida,
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que transporta o K contra o gradiente eletroquímico. Nessas células, existe um canal de K que alimenta o
transportador e possui ação eletrogênica (ambiente eletro-neutro), deixando o lúmen positivo.
3.3. Excreção
A produção de urina é o resultado de todos os processos que acontecem no rim. Quando o líquido chega
ao fim do néfron, guarda pouca semelhança com o filtrado inicial da cápsula de Bowman. Glicose,
aminoácidos e metabólitos úteis desaparecem, tendo sido reabsorvidos para dentro do sangue, e os
resíduos orgânicos estão mais concentrados.
4. Micção
Uma vez que o filtrado deixa os ductos coletores, já não pode ser modificado e sua composição não
muda. O filtrado, agora chamado de urina, flui para a pelve renal e desce pelo ureter em direção à bexiga
urinária com a ajuda de contrações rítmicas do músculo liso. Na bexiga, a urina é armazenada até ser
liberada na micção.
A bexiga pode se expandir até conter um volume aproximado de 500ml. O colo da bexiga é contínuo com
a uretra, por onde a urina passa para alcançar o meio externo. A abertura entre a bexiga urinária e a uretra
é fechada por dois esfíncteres (anéis musculares). O esfíncter interno é uma continuação da parede da
bexiga, constituído de músculo liso. Seu tônus normal o mantém contraído. O esfíncter externo da uretra é
um anel de músculo esquelético controlado por neurônios motores somáticos. A estimulação tônica
proveniente do SNC mantém a contração do esfíncter externo, exceto durante a micção.
A micção é um reflexo espinal sujeito aos controles consciente e inconsciente pelos centros superiores do
encéfalo. À medida que a bexiga urinária se enche com urina e suas paredes se expandem, receptores de
estiramento enviam sinais via neurônios sensoriais para a medula espinal, onde a informação é integrada
e transferida a dois conjuntos de neurônios. O estímulo de uma bexiga urinária cheia estimula os
neurônios parassimpáticos, que inervam o músculo liso da parede da bexiga. O músculo liso contrai,
aumentando a pressão no conteúdo da bexiga. Ao mesmo tempo, os neurônios motores somáticos que
inervam o esfíncter externo da uretra são inibidos. A contração da bexiga ocorre em uma onde que
empurra a urina para baixo, em direção à uretra. A pressão exercida pela urina força o esfíncter interno da
uretra a abrir, enquanto o esfíncter externo relaxa. A urina passa para a uretra e para fora do corpo.
O reflexo de micção simples ocorre primariamente em crianças que ainda não possuem o controle dos
esfíncteres. Pessoas já treinadas para esse controle adquirem um reflexo aprendido, que mantém o
reflexo da micção inibido até que deseje conscientemente urinar. O reflexo aprendido envolve fibras
sensoriais adicionais na bexiga, que sinalizam o grau de enchimento. Centros no tronco encefálico e no
córtex cerebral recebem esta informação e superam o reflexo de micção básico, inibindo as fibras
parassimpáticas e reforçando a contração do esfíncter externo da uretra. Quando chega o momento
apropriado para urinar, estes mesmos centros removem a inibição e facilitam o reflexo, inibindo a
contração do esfíncter externo da uretra.
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5. Regulação da Tonicidade e Fluido Extracelular
Para começarmos essa seção, é importante lembrar que, quando uma célula é exposta a um meio
hipertônico, ela perde água (volume) para o meio externo por osmose. Quando uma célula é exposta a um
meio isotônico, mantém-se com o mesmo volume (ganho e perda de água se igualam). E quando uma
célula é exposta a um meio hipotônico, ganha água do meio externo, aumentando seu volume.
Os objetivosdo controle da excreção de água e sal pelos rins são: (1) manter o volume do fluido
extracelular (VFEC) para o correto preenchimento do sistema vascular; (2) manter a osmolalidade do fluido
extracelular (FEC) para manter o correto funcionamento celular; (3) garantir que o coração gere uma
pressão arterial (PA) suficiente para a perfusão dos tecidos.
Embora os mecanismos fisiológicos que mantêm o equilíbrio hídrico e eletrolítico sejam importantes, os
mecanismos comportamentais também desempenham um papel essencial. A sede é importante porque
beber é o único meio normal de repor a perda de água. O apetite por sal é o comportamento que leva as
pessoas a buscar e ingerir o sal.
O somatório do conteúdo de sódio e água têm uma relação direta com a pressão arterial, que também
possui uma relação direta com o VFEC. Quando há uma redução do VFEC, ocorrem adaptações cardíacas
que culminam em uma queda do débito cardíaco e, consequentemente, da pressão arterial. A queda da
PA é detectada pelos rins, que promovem um aumento da retenção de sódio para tentar restabelecer a
pressão arterial.
90% do conteúdo osmótico do FEC é determinado pelo sódio e ânions associados. O conteúdo osmótico
total do FEC é igual ao conteúdo de sódio vezes 2. Dietas ricas em sódio tendem a aumentar a
concentração do plasma, o que faz com que as células percam água. Para que isso não aconteça, o
organismo faz com que o indivíduo aumente sua ingestão de água, aumentando o volume do seu plasma
e diminuindo a concentração. O aumento do volume plasmático faz com que aumente o peso e a PA do
indivíduo. Para evitar grandes variações, existem vários mecanismos de regulação da pressão arterial.
Mecanismos de curto prazo: ativação do reflexo barorreceptor, com ação cardíaca e vascular. Ativados
em questão de segundos.
Mecanismos de médio prazo: ações renais. Ativados quando o estímulo perdura por minutos a horas.
Mecanismos de longo prazo: ações renais prolongadas, com excreção de sal e água. Ativados quando
o estímulo dura de horas a dias.
Os receptores envolvidos com a ativação desses mecanismos são os barorreceptores arteriais,
cardiopulmonares e intrarrenais. Os arteriais ativam o centro vasomotor do tronco encefálico, modificando
a resistência periférica total, a performance cardíaca, resposta simpática do rim e complacência venosa.
Os cardiopulmonares estimulam o centro vasomotor do tronco encefálico (modificando a complacência
vascular, a resposta simpática do rim, a resistência periférica total e a performance cardíaca) e o
hipotálamo (liberação de ADH). Os intrarrenais modificam o sistema renina-angiotensina-aldosterona, o
ritmo de filtração glomerular e o padrão de reabsorção de sal e água.
O sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) é ativado, principalmente, por queda do volume
circulatório efetivo. Essa queda do volume circulatório causa o aumento do tônus simpático neural, queda
da pressão da perfusão renal e queda da carga de NaCl na mácula densa. Esses fatores estimulam as
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células granulares a secretarem renina, que age sobre o angiotensinogênio, convertendo-o em
angiotensina I. A AngI sofre ação da enzima conversora de angiotensina (ECA), gerando a AngII. A
angiotensina II estimula a sede, a liberação de ADH, o aumento da pressão sanguínea sistêmica e o
aumento da secreção de aldosterona. A aldosterona e a AngII estimulam a reabsorção renal de Na,
aumentando o volume circulatório efetivo. O aumento da PA age em feedback negativo, reduzindo a
liberação de renina. Esse sistema está sempre minimamente ativado e a superativação ocorre em
situações de perda considerável de volume. Os β-bloqueadores podem diminuir a secreção de renina.
Outros medicamentos para hipertensão podem reduzir a expressão de ECA.
Nos rins, a AngII pode agir no sistema tubular ou no sistema endotelial por meio da ligação ao receptor
AT1 ou AT2. Tem uma ação glomerular de vasoconstrição das arteríolas aferentes e, principalmente,
eferentes. Isso faz com que a pressão hidrostática do capilar glomerular aumente, aumentando o ritmo de
filtração glomerular. Além disso, promove o aumento da pressão oncótica e uma queda na pressão
hidrostática do capilar peritubular, tendendo a reabsorver mais sódio e água. O aumento de reabsorção de
sódio pela via transcelular também aumenta. Toda essa situação desencadeia uma queda na excreção
renal de Na e água.
No sistema vascular, a AngII diminui o fluxo de sangue nos vasos retos, que reduz a lavagem de ureia do
interstício medular, aumentando a tonicidade desse interstício e estimulando a reabsorção de água pelo
ducto coletor. Isso também desencadeia uma queda na excreção de Na e água.
A aldosterona age, principalmente, ligando-se a receptores intracelulares ou membranares (h. esteróide),
gerando um complexo ativo que age ativando processos intracelulares. Essas células ficam com maior
capacidade de secretar K e reabsorver Na. A AngII também estimula a ação da aldosterona. Seu sítio
primário é o último terço do túbulo distal e a porção do ducto coletor que percorre o córtex do rim (ducto
coletor cortical). O alvo primário da aldosterona são as células principais, nas quais entra por difusão
simples e combina-se com um receptor citoplasmático. Na fase inicial da resposta, os canais apicais de
Na e K aumentam seu tempo de abertura sob a influência de uma molécula sinalizadora não identificada.
À medida que os níveis de Na intracelular aumentam, a Na-K-ATPase acelera, transportando Na
citoplasmático para o LEC e trazendo K do LEC para dentro das células P. O resultado líquido é um rápido
aumento na reabsorção de Na e na secreção de K. Na fase mais lenta da ação da aldosterona, novos
canais e bombas são sintetizados e inseridos nas membranas celulares epiteliais.
Outros hormônios que agem (em situações anormais fisiologicamente) na retenção de volume são o
cortisol, estrogênio, GH, T3 e insulina, capazes de estimular a reabsorção renal de sódio.
Por outro lado, o ANP e BNP têm potente ação vasodilatadora, natriurética (aumenta a excreção de sódio)
e diurética, por meio do aumento do FSR, do RFG, redução da reabsorção de Na proximal e no ducto
coletor e inibição da secreção de renina. Esses peptídeos são produzidos, principalmente, pelo átrio
cardíaco.
Outros hormônios com ação natriurética e diurética (que também agem em situações anormais) são o
glucagon, progesterona e o PTH, que reduzem a reabsorção de sódio renal.
Os osmorreceptores são células capazes de detectar a variação da osmolaridade plasmática. Os
principais osmorreceptores centrais são o OVLT e OSF. O aumento da osmolaridade induz um efluxo de
água dos osmorreceptores, causando uma deformação estrutural que aumenta a frequência de disparos
de PA, ativando os núcleos supraóptico e paraventricular do hipotálamo, induzindo a secreção de ADH
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pela neuro-hipófise. Os osmorreceptores também podem estimular o centro da sede, estimulando o
aumento da ingestão de água.
O ADH tem dois tipos principais de receptores: V1 e V2. O V1 é encontrado, principalmente, no sistema
vascular, onde a sua ativação tem relação com a ativação de mecanismos hipertensores (estimula
vasoconstrição). O V2 é expresso, principalmente, em tecidos epiteliais, levando à inserção de canais de
água nas células do ducto coletor, nos rins. A presença de ADH na membrana basolateral das células
principais do ducto coletor estimula a exocitose de vesículas de AQP2, tornando a célula permeável à
água e permitindo a passagem de água para fora do lúmen. Não há passagem de água pela via
paracelular pois esse epitélio é virtualmente impermeável à água. O ADH também aumenta a expressão
de ECaC e NKCC2. Em adultos, a secreção de vasopressina é aumentada durante a noite, resultando em
uma menor produção de urina. Por isso, a primeira urina excretada pela manhã é mais concentrada. A
vasopressina é o sinal para a reabsorção de água para fora do túbulo do néfron, mas o fator chave para a
capacidade do rimde produzir urina concentrada é a alta osmolaridade do interstício medular, sem a qual
não haveria gradiente de concentração para o movimento osmótico da água para fora do ducto coletor.
O arranjo anatômico da alça de Henle e seus vasos sanguíneos associados (vasos retos) formam o sistema
de troca por contracorrente. O sistema de troca por contracorrente requer vasos de sangue arterial e
venoso que passam muito próximos uns aos outros, com seu fluxo de líquido movendo-se em direções
opostas. Este arranjo anatômico permite a transferência passiva de calor ou moléculas de um vaso para o
outro. O sistema de troca por contracorrente do rim (a alça de Henle) permite a transferência de água e
solutos, que se concentram no interstício. Este processo é auxiliado pelo transporte ativo de solutos para
fora do ramo ascendente, o qual torna a osmolaridade do LEC ainda maior. Um sistema de troca por
contracorrente no qual a troca é aumentada pelo transporte ativo de solutos é chamado de multiplicador
de contracorrente. O resultado final do multiplicador de contracorrente no rim é produzir líquido
intersticial hiperosmótico na medula e filtrado hiposmótico saindo no final da alça de Henle. A água ou os
solutos que deixam o túbulo se movem para dentro dos vasos retos, se existir um gradiente de
concentração osmótico entre o interstício medular e o sangue nos vasos retos. Conforme o sangue nos
vasos retos flui de volta em direção ao córtex, a alta osmolaridade do plasma atrai a água que está sendo
perdida do ramo des-
cendente. O movimen-
to dessa água para
dentro dos vasos retos
diminui a osmolarida-
de do sangue, ao mes-
mo tempo em que im-
pede a água de diluir o
líquido intersticial me-
dular que está con-
centrado. O resultado
final deste arranjo é
que o sangue fluindo
ao longo dos vasos
retos remove a água
reabsorvida da alça de
Henle. Sem os vasos
retos, a água moven-
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do-se para fora do ramo descendente da alça de Henle diluiria o interstício medular. Assim, os vasos retos
são parte importante na manutenção da alta concentração de solutos na medula.