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Sistema Renal – Rins Yasmin Azevedo Neves Embriogênese do Sistema Renal – Diferenciação Renal, Mesonéfron, Metanéfron e Ascensão Renal O sistema urinário começa a se desenvolver antes do sistema genital e consiste em • Rins, que produzem e excretam urina • Ureteres, que transportam urina dos rins para a bexiga urinária • Bexiga urinária, que armazena temporariamente a urina. • Uretra, que conduz externamente a urina da bexiga. MESONÉFRON: Os mesonefros, que são órgãos excretores grandes, alongados, aparecem ao final da quarta semana, caudais aos pronefros. Os mesonefros funcionam como rins temporários durante aproximadamente 4 semanas, até que os rins permanentes se desenvolvam e funcionem. Os rins mesonéfricos consistem em glomérulos (10-50 por rim) e túbulos mesonéfricos. Os túbulos se abrem para dentro de ductos mesonéfricos bilaterais, os quais eram originalmente os ductos pronéfricos. Os ductos mesonéfricos se abrem dentro da cloaca. Os mesonefros degeneram em torno do final da 12 a semana; entretanto, os túbulos metanéfricos se tornam os dúctulos eferentes dos testículos. Os ductos mesonéfricos têm diversos derivados adultos nos homens. METANÉFRON: Os metanefros, ou os primórdios dos rins permanentes, começam a se desenvolver na quinta semana e se tornam funcionais aproximadamente 4 semanas mais tarde. A formação de urina continua durante toda a vida fetal; a urina é excretada para dentro da cavidade amniótica e forma um dos componentes do líquido amniótico. Os rins se desenvolvem a partir de duas fontes: • O broto uretérico (divertículo metanéfrico): O broto uretérico é um divertículo (evaginação) do ducto mesonéfrico próximo da sua entrada na cloaca. • O blastema metanefrogênico (massa metanéfrica de mesênquima): O blastema metanefrogênico é derivado da parte caudal do cordão nefrogênico. À medida que o broto uretérico se alonga, ele penetra no blastema, uma massa de mesênquima metanéfrica. O pedículo do broto uretérico se torna o ureter. A parte cranial do broto sofre ramificação repetitiva, resultando na diferenciação do broto nos túbulos coletores. As quatro primeiras gerações de túbulos aumentam e se tornam confluentes para formar os cálices maiores. As segundas quatro gerações coalescem para formar os cálices menores. A extremidade de cada túbulo coletor arqueado induz uma coleção de células mesenquimais no blastema metanefrogênico a formarem pequenas vesículas metanéfricas. Essas vesículas se alongam e se tornam túbulos metanéfricos. À medida que ocorre ramificação, algumas das células do mesênquima metanéfrico se condensam e formam uma capa de células de mesênquima; estas sofrem transição de mesenquimais para epiteliais e se desenvolvem na maior parte do epitélio do néfron. As extremidades proximais dos túbulos são invaginadas pelos glomérulos. Os túbulos se diferenciam em túbulos contorcidos proximal e distal; a alça do néfron (alça de Henle) e, junto com o glomérulo e a cápsula glomerular, constituem um néfron. Cada túbulo contorcido distal faz contato com um túbulo coletor arqueado e os túbulos se tornam confluentes. Um túbulo urinífero consiste em duas partes embriologicamente diferentes: • Um néfron, derivado do blastema metanefrogênico. • Um túbulo coletor, derivado do broto uretérico. Entre a 10 a e a 18 a semanas, o número de glomérulos aumenta gradualmente e a seguir aumenta rapidamente até a 36 a semana, quando atinge um limite superior. A formação de néfrons está completa ao nascimento, com cada rim contendo até 2 milhões de néfrons, embora esse número possa variar por um fator de 10. Os néfrons devem durar para sempre porque não são formados novos néfrons após essa época e números limitados podem resultar em consequências importantes para a saúde da criança e do adulto. Os rins fetais são subdivididos em lobos. A lobulação usualmente desaparece no fim do primeiro ano da infância à medida que os néfrons aumentam e crescem. O aumento no tamanho do rim após o nascimento resulta principalmente do alongamento dos túbulos contorcidos proximais bem como um aumento do tecido intersticial. A formação de néfrons está completa ao nascimento exceto em bebês prematuros. A ramificação do broto uretérico é dependente da indução pelo mesênquima metanéfrico. A diferenciação dos néfrons depende da indução pelos túbulos coletores. O broto uretérico e o blastema metanefrogênico interagem e induzem um ao outro, um processo conhecido como indução recíproca, para formar os rins permanentes. Anatomia dos Rins – Topografia Renal, Estrutura, Vascularização e Segmentação Renal INTRODUÇÃO: Os rins excretam os produtos finais do metabolismo e o excesso de água. Estas ações são essenciais para o controle de concentrações de várias substâncias no corpo e mantêm o balanço eletrolítico e de água aproximadamente constante nos fluidos teciduais. De modo muito similar ao de uma estação de tratamento que mantém potável a água de uma cidade, descartando seus resíduos, os rins geralmente não são valorizados até que passem a funcionar mal e os fluidos corporais fiquem contaminados. Todos os dias, os rins filtram muitos litros de fluido do sangue, eliminando do corpo humano, pela urina, as toxinas, os resíduos metabólicos, o excesso de água e de íons, enquanto devolvem para o sangue as substâncias necessárias obtidas no fluido filtrado. Os rins também têm funções endócrinas, produzem e liberam eritropoietina, a qual afeta a formação de células vermelhas do sangue; renina, que influencia a pressão sanguínea; 1,25-di- hidroxicolecalciferol (a forma metabolicamente ativa da vitamina D), a qual está envolvida no controle da absorção de cálcio e no metabolismo mineral; e vários outros fatores solúveis com ações metabólicas. Os principais produtos residuais excretados na urina são três compostos nitrogenados: 1) ureia, derivada da decomposição dos aminoácidos durante a reciclagem normal das proteínas corporais; 2) ácido úrico, que resulta da renovação dos ácidos nucleicos; 3) creatinina, formada pela decomposição da fosfocreatina, uma molécula presente no músculo que armazena energia para a produção de trifosfato de adenosina (ATP). Embora os pulmões, o fígado e a pele também participem da excreção, os rins são os principais órgãos excretores. No estado fresco, os rins são marrom-avermelhados. Eles estão situados posteriormente, atrás do peritônio parietal posterior, a cada lado da coluna vertebral, e estão circundados por tecido adiposo. Superiormente, eles estão nivelados com a margem superior da 12a vértebra torácica e, inferiormente, com a terceira vértebra lombar. O rim direito é normalmente um pouco mais baixo que o rim esquerdo, o que reflete sua relação com o fígado. O rim esquerdo é um pouco maior e mais estreito que o rim direito e se encontra mais próximo do plano mediano. O longo eixo de cada rim é direcionado inferolateralmente e o eixo transverso posteromedialmente, o que significa que as faces anterior e posterior normalmente descritas são de fato anterolateral e posteromedial. Cada rim possui tipicamente 11 cm de comprimento, 6 cm de largurae 3 cm de dimensão anteroposterior (espessura). O rim esquerdo pode ser 1,5 cm maior que o rim direito; é raro o rim direito ser mais que 1 cm maior que o rim esquerdo. O peso médio é de 150 g em homens e 135 g em mulheres. Em indivíduos magros com a parede abdominal relaxada, o polo inferior do rim direito pode apenas ser sentido na inspiração profunda por examinação lombar bimanual, mas isto não é comum. Nos fetos e em recém-nascidos, o rim tem normalmente 12 lóbulos. Estes estão fusionados no adulto para apresentar uma superfície lisa, embora traços da lobulação possam permanecer. Além dos rins — responsáveis pela formação da urina —, os outros órgãos do sistema urinário são: par de ureteres, bexiga urinária e uretra. Os ureteres são tubos que transportam a urina dos rins para a bexiga, que é um reservatório de armazenamento temporário da urina. A uretra é um tubo que transporta urina da bexiga para fora do corpo. ANATOMIA: Localização e anatomia externa. Os rins, que são castanhos-avermelhados e em forma de feijão, situam-se em uma posição retroperitoneal (atrás do peritônio parietal) na região lombar superior da parede posterior do abdome. Eles estendem-se do nível da 11a ou 12a vértebra torácica superiormente até a 3a vértebra lombar inferiormente e, portanto, recebem alguma proteção das duas costelas inferiores. O rim direito disputa espaço com o fígado e situa-se ligeiramente inferior ao rim esquerdo. A superfície lateral de cada rim é convexa; a superfície medial é côncava e possui uma fenda vertical chamada hilo renal, onde vasos, ureteres e nervos entram e saem do rim. Na parte superior de cada rim há uma glândula suprarrenal (adrenal) — uma glândula endócrina sem qualquer relação funcional com o rim. Um corte frontal através de um rim revela duas regiões distintas de tecido renal: córtex e medula. A região mais superficial, o córtex renal, tem cor clara e possui uma aparência granular. Abaixo do córtex encontra-se a medula renal, mais escura, e que consiste em massas cônicas chamadas pirâmides renais. A ampla base de cada pirâmide faz fronteira com o córtex, enquanto o ápice da pirâmide, ou papila renal, aponta para dentro. As pirâmides renais exibem estrias porque contêm feixes aproximadamente paralelos de delgados túbulos coletores de urina. As colunas renais, que são extensões do córtex renal para dentro, separam as pirâmides adjacentes. Admite-se que os rins humanos têm lobos, e cada lobo consiste em uma única pirâmide renal e um tecido cortical que circunda essa pirâmide. Existem de 5 a 11 lobos e pirâmides em cada rim. O seio renal é um grande espaço na parte medial do rim que se abre para o exterior através do hilo renal. Na realidade, esse seio é um “espaço preenchido”, já que contém vasos e nervos renais, alguma gordura e os tubos que transportam urina chamados pelve e cálices renais. A pelve renal (pelve = bacia) — tubo plano em forma de funil — é simplesmente a parte superior do ureter expandida. Extensões ramificadas da pelve renal formam dois ou três cálices renais maiores, cada um deles dividindo-se e formando vários cálices renais menores, tubos em forma de taça que confinam as papilas das pirâmides. Os cálices coletam a drenagem de urina das papilas e a desaguam na pelve renal; então, a urina escoa pela pelve renal e entra no ureter, que a transporta até a bexiga, onde será armazenada. VASCULARIZAÇÃO: Dado que os rins limpam continuamente o sangue, não é de surpreender que eles tenham um rico suprimento sanguíneo. Em condições normais de repouso, aproximadamente um quarto do débito cardíaco sistêmico chega aos rins através das artérias renais, que se ramificam em ângulos retos a partir da parte abdominal da aorta, entre a primeira e a segunda vértebra lombar. Uma vez que a aorta situa ligeiramente à esquerda da linha média do corpo, a artéria renal direita é mais longa do que a esquerda. À medida que cada artéria renal se aproxima do rim, ela se divide em cinco artérias segmenta�res que entram no hilo. Dentro do seio renal, cada artéria segmentar divide-se em artérias interlobares, que se situam nas colunas renais entre as pirâmides renais. Na junção medula-córtex, as artérias interlobares ramificam-se nas artérias arqueadas, que formam arcos sobre as bases das pirâmides renais. Irradiando-se para fora das artérias arqueadas e abastecendo o tecido cortical encontram-se as pequenas artérias interlobulares (corticais radiadas). Mais de 90% do sangue que entra no rim perfunde o córtex. Essas artérias originam as arteríolas aferentes e eferentes que alimentam os capilares peritubulares que circundam os túbulos no rim. As veias renais seguem o caminho inverso das artérias: o sangue que sai do córtex renal drena sequencialmente nas veias interlobulares, arqueadas, interlobares e renais (não há veias segmentares). A veia renal sai do rim no hilo e drena para a veia cava inferior. Como a veia cava inferior situa-se no lado direito da coluna vertebral, a veia renal esquerda tem aproximadamente duas vezes o comprimento da veia renal direita. Cada veia renal situa- se em posição anterior à artéria renal correspondente e ambos os vasos sanguíneos se situam em posição anterior à pelve renal no hilo renal. O suprimento nervoso do rim é fornecido pelo plexo renal, uma rede de fibras autônomas e gânglios autônomos nas artérias renais. Esse plexo é um desdobramento do plexo celíaco. O plexo renal é abastecido por fibras simpáticas do nervo esplâncnico torácico maior. Essas fibras simpáticas controlam os diâmetros das artérias renais e influenciam as funções de formação da urina dos túbulos uriníferos. Histologia dos Rins – Células Glomerares, Células de Cada Segmento do Néfron O rim tem formato de grão de feijão, apresentando uma borda convexa e outra côncava, na qual se situa o hilo, onde entram e saem vasos sanguíneos, entram nervos e saem os ureteres. O hilo contém também tecido adiposo e os dois ou três cálices, que se reúnem para formar a pélvis renal, parte superior, dilatada, do ureter. O rim é constituído pela cápsula, de tecido conjuntivo denso, a zona cortical e a zona medular. A zona medular é formada por 10 a 18 pirâmides medulares (de Malpighi), cujos vértices provocam saliência nos cálices renais. Essas saliências são as papilas, sendo cada uma delas perfurada por 10 a 25 orifícios (área crivosa). Da base de cada pirâmide partem os raios medulares que penetram a cortical. O rim é composto de muitos túbulos uriníferos tortuosos e bem empacotados, ligados por um delicado tecido conjuntivo no qual correm vasos sanguíneos, linfáticos e nervos. Cada túbulo consiste em duas partes embriologicamente distintas, o néfron, que produz a urina, e o ducto coletor, que completa a concentração de urina e através do qual a urina passa para os cálices dos rins, para a pelve renal, para o ureter e para a bexiga urinária Cada lobo renal é formado por uma pirâmide e pelo tecido cortical que recobre sua base e seus lados. Um lóbulo é constituído por um raio medular e pelo tecido cortical que fica ao seu redor, delimitado pelas artérias interlobulares. Cada túbulo urinífero do rim é composto por duas porções funcionais e embriologicamente distintas, 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. O túbulo coletor conecta o túbulo contorcido distal aos segmentos corticais ou medulares dos ductos coletores. Cada túbulo urinífero é envolvido por uma lâmina basal, que se continua com o escasso conjuntivo do rim.FÁSCIA RENAL: A fáscia renal é um denso envoltório de tecido conjuntivo elástico que envolve cada rim e a glândula suprarrenal a ele associada, juntos com uma camada de gordura pararrenal circundante. O rim e seus vasos estão embebidos em uma gordura pararrenal, a qual é mais espessa nas margens renais e se estende para o seio renal no hilo. Néfron: O néfron consiste em um corpúsculo renal, relacionado com a filtração do plasma, e um túbulo renal, relacionado com a reabsorção seletiva do filtrado para formar a urina. Ductos coletores carregam fluido de muitos túbulos renais para um ducto papilar terminal e se abrem para o cálice renal menor no ápice da papila renal. As superfícies papilares mostram numerosos orifícios diminutos desses ductos e pressão em um rim fresco expele urina deles. Corpúsculo renal: Corpúsculos renais são pequenas estruturas arredondadas com média de 0,2 mm de diâmetro, visíveis desde o córtex renal profundo até a uma estreita zona cortical periférica. Cada um tem um glomérulo central de vasos e uma cápsula glomerular (de Bowman), do qual o túbulo renal se origina. Existem aproximadamente um milhão de corpúsculos renais em cada rim, e seu número (que pode ser determinado em parte por fatores intrauterinos) diminui com a idade; este processo é acelerado pelo aumento da pressão sanguínea. Após o nascimento, novos néfrons não podem ser desenvolvidos – uma perda de néfrons pode nunca ser recuperada. A diminuição em úmero corpuscular com a idade é refletida em uma correspondente redução na taxa de filtração glomerular da quarta década de vida em diante. Glomérulo: Um glomérulo é uma coleção de vasos sanguíneos capilares contorcidos, unidos por uma delicada matriz mesangial e suprido por uma arteríola que entra na cápsula oposta ao polo urinário, onde o filtrado entra no túbulo. (O termo glomérulo é usado mais frequentemente para descrever todo o corpúsculo renal.) Uma arteríola eferente emerge do mesmo ponto, o polo vascular do corpúsculo. Os glomérulos são simples na forma até os períodos finais da vida pré-natal; alguns permanecem assim aproximadamente seis meses após o nascimento, a maioria amadurecendo aos seis anos e todos aos 12 anos. Cápsula de Bowman: A cápsula de Bowman é uma expansão final cega de um túbulo renal, e é profundamente invaginada pelos glomérulos. É revestida por um epitélio escamoso simples em sua parede externa (parietal); sua parede glomerular, justa capilar (visceral) é composta de podócitos epiteliais especializados. Entre as duas paredes da cápsula está um espaço urinário achatado (de Bowman), contínuo com o túbulo contorcido proximal. Podócitos são células estreladas. Seu maior processo em forma de pé (primário) curva-se em torno das alças dos capilares e ramifica-se para formar os processos secundários que estão posicionados próximos à lâmina basal; processos secundários ou terciários dão origem a pedicelos terminais. Pedicelos de uma célula alternam com aqueles de uma célula adjacente e se interdigitam firmemente uns com os outros, separados por aberturas estreitas (25 nm), denominadas fendas de filtração que são cobertas por uma densa fenda membranosa diafragmática através da qual o filtrado deve passar para entrar no espaço urinário. O endotélio glomerular é finamente fenestrado. A principal barreira para a passagem de fluido da luz capilar para o espaço urinário é a lâmina basal glomerular, o endotélio fusionado e a lâmina basal do podócito. Esta tem geralmente 0,33 μm de espessura no homem, e age como um filtro seletivo que permite a passagem de sangue, sob pressão, de água e de várias moléculas e íons na circulação. A hemoglobina pode cruzar o filtro, mas grandes moléculas e aquelas de tamanho similar com uma carga negativa são largamente retidas. A maioria das proteínas que entram no filtrado é seletivamente reabsorvida e degradada pelas células do túbulo contorcido proximal. A membrana basal glomerular (MBG) serve como um esqueleto do tufo glomerular. Seu aspecto externo é completamente coberto pelos podócitos, e o interior é preenchido por capilares e uma delicada matriz mesangial (mesângio). Os principais componentes da MBG são a laminina e o colágeno tipo IV (ambos expressos como isoformas únicas) e proteoglicano heparan sulfato. Células mesangiais irregulares, com propriedades fagocíticas e contráteis, localizam-se dentro e secretam o mesângio glomerular, um tecido conjuntivo especializado que suporta as alças dos capilares glomerulares e preenche espaços entre as superfícies endoteliais que não são revestidas por podócitos. As células mesangiais são relacionadas aos pericitos vasculares e estão envolvidas com o turno ver da membrana basal glomerular. Elas limpam o filtrado glomerular de complexos imunes e debris celulares, e suas propriedades contráteis ajudam a regular o fluxo sanguíneo. Células similares a estas, as células mesangiais extraglomerulares (lacis), localizam-se fora do glomérulo no polo vascular e formam parte do aparato justaglomerular. Túbulo renal: Um túbulo renal ou urinífero consiste em uma cápsula glomerular que leva a um túbulo contorcido proximal conectado à cápsula por um curto colo e continua para uma parte contorcida sinuosa ou em espiral. Esta se torna reta quando se aproxima da medula, torna-se o ramo espesso descendente da alça de Henle e então o ramo ascendente por um abrupto giro em U. Os ramos da alça de Henle são mais estreitos e de paredes delgadas dentro dos tecidos medulares mais profundos, onde eles se tornam os segmentos delgados descendentes e ascendentes. O ramo espesso ascendente continua-se para o túbulo distal. A parede tubular mostra um espessamento focal, a mácula densa, onde está passa intimamente ao polo vascular de seu glomérulo de origem no começo da parte contorcida do túbulo distal. O néfron finalmente torna-se reto mais uma vez como túbulo de conexão (ducto coletor arqueado), que termina por se unir a um ducto coletor (ducto coletor reto). Ductos coletores se originam nos raios medulares corticais e unem a outros. Eles finalmente se abrem nos largos ductos papilares que se abrem em uma papila, seus numerosos orifícios formam uma área perfurada crivosa na superfície no ápice da pirâmide renal. Os túbulos renais são revestidos por uma única camada de epitélio. O tipo de célula epitelial varia de acordo com os papéis funcionais das diferentes regiões, por exemplo: transporte ativo e difusão passiva de vários íons e água para dentro e para fora dos túbulos; reabsorção de componentes orgânicos tais como glicose e aminoácidos; captação de algumas proteínas que passam pelo filtrado glomerular.
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