10 - Fisiologia Renal

www.medresumos.com.br

Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2016 ● FISIOLOGIA

FISIOLOGIA

2016

Arlindo Ugulino Netto.

FISIOLOGIA RENAL Os rins são dois órgãos abdominais, retroperitoneais, que desempenham uma importante função fisiológica, que é a eliminação dos subprodutos metabólicos e reabsorção de nutrientes, sais minerais e água, sendo, portanto, um dos principais órgãos envolvidos na homeostasia humana. Os rins recebem um fluxo sanguíneo de forma contínua e trabalham de modo coordenado com o sistema cardiovascular. A unidade morfofuncional dos rins é o néfron, que realiza a função fisiológica essencial destes órgãos. O fato é que os rins são órgãos extremamente vascularizados, recebendo cerca de 25% do débito cardíaco (ressaltando que uma pessoa normal, com 70Kg de massa corporal, tem cerca de 4,5 a 5 litros de sangue de líquido intravascular). A água corporal total (ACT) num adulto típico corresponde a aproximadamente cerca de 60% da massa corporal sem gordura e compreende algo em cerca de 40 litros. Para o estudo dos líquidos corporais, devemos individualizá-los em compartimentos:  Cerca de 62,5% (cerca de 25 litros) da ACT está localizada no interior das células (LIC). litros) da ACT estão no compartimento do líquido extracelular (LEC), (LEC), sendo que  Cerca de 37,5% (cerca de 15 litros) deste total cerca de 5 litros está no espaço intravascular (LIV, percorre a luz dos vasos) e o restante compreende o líquido intersticial (LIS, que banha as células externamente). Obviamente, a água circula constantemente entre estes três compartimentos, no intuito de manter esta proporção constante. Os líquidos se movem livremente entre estes compartimentos, sendo este deslocamento regulado pela pressão osmótica. Esta pressão só depende do número de partículas existente nestes compartimentos, ou seja, a pressão osmótica não depende da carga da partícula nem de seu tamanho, mas só da quantidade delas.

EQUILÍBRIO HÍDRICO A água corporal total é relativamente mantida constante, de modo que a água ingerida sirva pra renovar o estoque já existente no organismo, ao passo que aproximadamente este mesmo volume ingerido seja excretado. Uma pessoa que se alimenta moderadamente, faz uma ingestão de 1500ml de líquidos em geral, somando a uma ingestão de 750ml presente nos alimentos. Somado a este volume, tem-se ainda a produção endógena de água (oriunda da oxidação metabólica, produzida principalmente no ciclo de Krebs), que é cerca de 250 ml. Concomitantemente a este consumo, a água é excretada por meio da urina (1500 ml/dia), fezes (100 ml), suor (200 ml) e excretas gasosas pelas vias respiratórias (700 ml).

1



OBS1: Composição dos compartimentos corporais: Plasma (LIV): sódio (Na+, bem mais predominante), proteínas, bicarbonato (HCO3-) e cloreto (Cl -). Soma-se ainda as concentrações de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg+) e uma pequena quantidade de potássio (K +). Ressalva-se, portanto, as concentrações de Na+, Cl- e HCO3-. Líquido intersticial (LIS): é praticamente isento de proteínas, sendo necessário elevar a concentração de potássio (K+) e fosfato. Os demais componentes sãos: Na+, HCO3-, Cl-, Ca2+ e Mg +. Verifica-se então que o LIS é praticamente igual ao plasma, diferenciando-se apenas pela ausência de proteínas. Líquido intracelular (LIC): diferentemente do plasma, apresenta predominantemente K+ (ao invés de Na +, apresentando este em pequenas quantidades). A quantidade de proteínas do LIC é aproximadamente próxima ao do LIV. Porém a quantidade de fosfato no LIC é bem maior que a do LIV. Ressalva-se, portanto, as concentrações de K+ e fosfatos. 





NÉFRON O néfron é uma estrutura microscópica renal capaz de eliminar resíduos do metabolismo do sangue, manter o equilíbrio hidroeletrolítico e ácido-básico do corpo humano, controlar a quantidade de líquidos no organismo, regular a pressão arterial e secretar hormônios, além de produzir a urina. Por este motivo, podemos afirmar que o néfron é a unidade funcional do rim, pois apenas um deles é capaz de realizar todas as funções renais em menor escala. Estima-se que há cerca de 2,5 milhões de néfrons nos dois rins. Cada néfron apresenta dois componentes: o componente tubular e o componente vascular. A função renal depende da relação entre os componentes tubulares e vasculares (que são peritubulares). O néfron é formado pela cápsula de Bowman, pelo glomérulo, túbulo contorcido proximal, alça de Henle, túbulo contorcido distal e túbulo colector. O glomérulo e a cápsula de Bowman formam uma estrutura denominada corpúsculo de Malpighi. As arteríolas que formam o glomérulo, diferentemente da barreira hematoecefálica, são altamente fenestradas e apresentam células (denominadas de podócitos) cujos prolongamentos abraçam estas fenestrações, servindo como uma barreia para que os metabólitos sejam seletivamente jogados ao espaço de Bowman. TIPOS DE NÉFRONS Existem dois tipos de néfrons que podemos destacar: os néfrons corticais (85%), cujas alças de Henle não alcançam nada mais que o limite externo da medula renal, sendo eles os maiores responsáveis pela função regulatória e excretora; e os néfrons justaglomerulares (15%), cujas alças delgadas alcançam áreas mais internas da medula renal, sendo eles mais associados com a manutenção da concentração e da diluição da urina. GLOMÉRULO, CÁPSULA DE BOWMAN E APARELHO JUSTAGLOMERULAR JUSTAGLOMERULAR O filtrado glomerular drena para o espaço de Bowman e daí para os túbulos contorcidos proximais (TCP). O endotélio das arteríolas que formam o glomérulo apresenta poros que permitem a passagem de moléculas pequenas. Os podócitos, células cujos pseudópodes abraçam os vasos, apresentam cargas negativas. Este fato, somado à membrana basal, impede a passagem de proteínas para o fluído tubular. A cápsula de Bowman é, portanto, um túbulo de fundo cego que acolhe um tufo de capilares e que forma, a partir de seu polo urinário, o chamado túbulo contorcido proximal. A mácula densa é uma região de células diferenciadas (colunares) do túbulo contorcido distal que entra em contato direto com as arteríolas aferentes, recebendo informações constantes a cerca de pressão sanguínea. Esta mácula regula, portanto, a taxa de filtração glomerular (GFR) a partir de informações sobre a concentração de sódio. O aparelho justaglomerular (conjunto formado pela mácula densa, células mesangiais e células justaglomerulares) secreta renina, e contribui para o fluxo sanguíneo renal, GFR, a natremia e a pressão sanguínea. 2



FUNÇÃO DOS RINS Em resumo, as principais funções dos rins são:  Regular o balanço hídrico e iônico do organismo;  Remoção das excretas metabólicas e formação da urina;  Remoção de substâncias tóxicas (medicamentos por meio da cinética de depuração renal) e excreção pela urina;  Gliconeogênese;  Função endócrina: síntese de renina (participa da regulação da pressão arterial), 1,25 diidroxicolecalciferol (produto da segunda hidroxilação da vitamina D, sendo ele a forma mais ativa da desta vitamina), eritropoietina (hormônio que estimula a diferenciação das células-tronco medulares em hemácias). OBS2: Os processos renais básicos são os seguintes: filtração glomerular; reabsorção tubular; e secreção tubular. Ao produto remanescente de todo este processo, dar-se o nome de urina. FILTRAÇÃO GLOMERULAR (GFR) A GFR é controlada basicamente pelo diâmetro das arteríolas. O SN simpático exerce influência direta por vasoconstrição, ao passo em que o sistema reninaangiotensia-aldosterona (RAAS) e hormônio antidiurético (ADH) desempenham papel direto no controle da GFR. A filtração glomerular se dá por meio das fenestrações e os prolongamentos dos podócitos. Mas o que faz com que ocorra efetivamente a filtração é a diferença existente entre a pressão hidrostática e a pressão oncótica: a pressão hidrostática exercida pelos capilares do glomérulo faz com que o líquido e pequenos metabólitos tendam a passar pelas fenestrações ao passo em que as proteínas são mantidas nos vasos pela pressão oncótica de sentido contrário às fenestrações, mantendo o máximo possível de proteínas na luz dos vasos. A autorregulação mantém o suprimento sanguíneo e a GFR, o que previne de um aumento da pressão renal. A alta pressão hidrostática nos capilares glomerulares é devido às arteríolas aferentes serem largas e curtas e as arteríolas eferentes serem estreitas e longas. Formado então o filtrado, devido à dificuldade imposta pela pressão oncótica, muitos metabólitos não conseguem retornar ao vaso sanguíneo. Daí a importância da reabsorção tubular, que faz com que, em nível dos túbulos renais, alguns metabólitos e uma parte da água sejam ativamente “trazidos de volta” para o sangue. Caso esta

reabsorção tubular não aconteça, o paciente vai a óbito facilmente. A taxa de filtração glomerular (TFG) representa exatamente a função do néfron, que corresponde ao ato de deixar passar de maneira seletiva metabólitos para a excreção. Isso remete ao fato em que se podem ter pacientes com um débito urinário muito alto, mas com uma taxa de filtração relativamente normal ou pequena (como o que ocorre no diabetes insipidus). A GFR depende do diâmetro das arteríolas aferentes e eferentes: 



A dilatação da arteríola aferente (promovida por prostaglandinas) e a constrição da arteríola eferente (promovida por angiotensina II em baixas doses) fazem com que o fluxo sanguíneo no glomérulo renal seja intensificado. Isso faz com que haja um aumento na taxa de filtração glomerular. Este fato mostra o porquê que os inibidores de COX, como os AINEs, podem causar insuficiência renal ao diminuírem a produção de prostaglandinas e a TFG. A constrição da arteríola aferente (promovida por angiotensina II em altas doses e noradrenalina) e a dilatação da arteríola eferente (promovida por inibidor de ECA e da angiotensina II) fazem com que o fluxo no glomérulo seja diminuído, diminuindo, ao mesmo tempo, a taxa de filtração. 3



OBS3: Anti-hipertensivos com terminação pril (como o Captopril e Enalapril), no geral, são inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA), e fazem, portanto, vasodilatação eferente. Anti-hipertensivos com terminação tan (como o Losartan, Carsatan), no geral, são antagonistas de receptores da angiotensina II, agindo também como um vasodilatador periférico. OBS4: Composição do plasma, filtrado glomerular e urina:

OBS5: A osmolaridade plasmática é algo em torno de 295 mOsm/L. Já a osmolaridade urinária varia entre 30 (hip o-osmolar) e 1200 mOsm/L (hiperosmolar). OBS6: A substância que realmente fornece concentração à urina é a ureia. Já a substancia que fornece uma avaliação da função de filtração glomerular renal é a creatinina (como veremos logo adiante). Portanto, para se avaliar a função renal de um paciente, pedese exame de ureia e creatinina.

FLUXO PLASMÁTICO RENAL EFETIVO O fluxo plasmático renal é igual à quantidade de uma substância excretada por unidade de tempo, dividida pela diferença arteriovenosa renal. Ou seja, a diferença entre a quantidade de uma determinada substancia no plasma arterial e a quantidade desta mesma substancia no plasma venoso, sendo essas quantidades medidas em função de uma unidade de tempo, tem-se o valor do fluxo sanguíneo renal (FSR). O fluxo plasmático renal pode ser medido pela infusão do ácido p-amino-hipúrico e sua determinação na urina e no plasma. Uma vez calculado que o fluxo plasmático renal é de 700 ml/min, pode-se calcular o fluxo sanguíneo renal:  FSR = 700 x 1/1 - Hematócrito  Htc 45%; FSR = 700 x 1/0,55; FSR = 1273 ml/min x 1440 min = 1833120 ml/dia. Em condições normais, aproximadamente 80% do FSR se distribuem pelo córtex renal externo, 10% pelo córtex interno e 10% pela medula (o fato de apenas 10% do fluxo sanguíneo está mais próximo da região da pelve renal, serve como uma barreira contra septicemias que viriam a ser desencadeadas em casos de infecções urinárias ascendentes). O baixo fluxo sanguíneo medular é devido em parte à resistência relativamente elevada dos vasos retos, que tem um papel importante nos mecanismos de contracorrente e concentração da urina.

TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR (TFG) A taxa de filtração glomerular é o volume de plasma que fica livre de uma determinada substância por minuto, ou seja, em outras palavras, a TFG indica o quanto e quão eficiente o rim está filtrando. TFG costma ser expresso para a superfície corpórea padrão de 1,73m2. Os valores normais são em média de 109 – 124 ml/min/1,73m2 (ou 80 – 125, como relatam alguns autores). A substância ideal deve apresentar as seguintes características:     

Ser fisiologicamente inerte; Não ligar a proteínas plasmáticas; Deve ser 100% filtrada; não ser reabsorvida, nem secretada pelos túbulos; Não ser metabolizada ou armazenada pelos rins; Ser facilmente determinada no plasma e urina.

No nosso organismo, a única substancia que atende de maneira ideal todas essas características é, de fato, a creatinina. A depuração de creatinina (ou clearance de creatinina) é a remoção da creatinina do corpo. Na fisiologia renal, a depuração de creatinina (CCr ) é o volume de plasma sanguíneo que é depurado de creatinina por unidade de tempo. Clinicamente, a depuração de creatinina é uma medida útil para estimar a taxa de filtração glomerular dos rins. 4



O músculo estoca a creatinafosfato para realização da contração. Esta sofre uma desidratação espontânea e forma a creatinina, para exercer uma função fundamental na avaliação de pacientes renais. A depuração (clearance ou CCr) da creatinina é dada a partir da divisão da dosagem da creatinina da urina (Cu, de 24h) pela dosagem da creatinina no sangue. Do resultado, multiplica-se pela divisão do volume urinário (de 24 horas) por 1440 (que é o número de minutos de um dia). Deste resultado, divide pela superfície corporal padrão. O valor normal do clearance de creatinina é igual ao valor normal da taxa de filtração (uma vez que a creatinina é a substancia padrão para se avaliar esta taxa): 80 – 125 ml/min/1,73m2. CCr = Cu/Cs x Vu/1440 x 1,73 de superfície corporal Estabeleceu-se o padrão que clearance de creatinina abaixo de 70 ou 50 ml/min/1,73m 2 já é considerado compatível para diálise, representando que o paciente já não filtra mais nada. Por este motivo, utilizar creatinina como anabolizante pode levar a uma insuficiência renal, uma vez que, ao elevar as quantidades de creatinina no sangue, mas a função renal é forçada.

OBS7: Função renal no recém-nascido (RN). Com relação à imaturidade orgânica do RN, se faz importante comentar sobre a função renal do RN, que apresenta taxa de filtração glomerular mais baixa, quando em comparação a crianças maiores ou adultos. Em números, a taxa de filtração glomerular em adultos, medida pelo clearance de creatinina, é de, aproximadamente, 80 a 125 ml/min/1,73m2 de superfície corporal. No RN, esta taxa de filtração glomerular é de cerca de 25% apenas (alguns autores afirmam que no prematuro, a taxa de filtração glomerular é de, em média, 34 ml/min). Tais números demonstram que é necessário ter uma certa cautela no momento da infusão de líquidos ou na administração de fármacos no RN. Além disso, limiar de reabsorção tubular também é muito baixo. Sabe-se que, no adulto, quando os níveis de glicose ultrapassam o limiar de 180 mg/ml, ele começa a apresentar glicosúria. Já o RN apresentar glicosúria com índices bem mais baixos. Partindo deste pressuposto, é necessário cautela diante caso haja indicações de administrar glicose hipertônica em RN, sendo necessário avaliar, constantemente, a eventual presença de glicosúria. REABSORÇÃO PERITUBULAR A reabsorção peritubular é de fundamental importância para a nossa sobrevivência. É mais relevante ainda quando observamos que a quantidade de líquido filtrada pelos rins é de cerca de 180L/dia, mas só excretamos cerca de 2 L/dia, o que significa que, cerca de 178 L são reabsorvidos por dia pelos túbulos renais. Reabsorvemos 99% de água filtrada, 100% de glicose, 50% da ureia e 99,5% do sódio. A maioria deste processo ocorre nos túbulos contorcidos proximais. Os capilares peritubulares fornecem nutrientes para o epitélio tubular e captam os fluídos reabsorvidos por eles. A pressão oncótica é maior do que a pressão hidrostática, portanto ocorre reabso rção e não filtração. SISTEMAS DE TRANSPORTE RENAL Existem várias proteínas de transporte localizadas na membrana luminal e na membrana basolateral para as mais diversas substâncias e íons. Estas proteínas transportadoras apresentam limiar de saturação. Concentração no filtrado acima deste valor, a substância passa a ser encontrada na urina e pode ser sinal de patologia renal ou sistêmica. Os sistemas de transporte de aminoácidos têm alto limiar devido a importância destas biomoléculas ao organismo. TRANSPORTE DE SÓDIO A reabsorção de sódio é mais intensa no túbulo contorcido proximal (65%), ao passo em que no ducto coletor medular, há uma mínima reabsorção (1%). O “grosso” da reabsorção de

sódio ocorre, portanto, na alça de Henle e no túbulo proximal. Veremos agora, com mais detalhes, como ocorre a reabsorção do sódio em nível de cada segmento do néfron, de modo a ressaltar seus principais transportadores. Vale ressaltar que qualquer medicamento que iniba algum dos fatores responsáveis pela reabsorção do sódio, serve como diurético graças ao efeito osmótico que esta droga apresenta na luz do túbulo, aumentando o volume de água a ser excretado.

5



REABSORÇÃO DE SÓDIO NO TÚBULO PROXIMAL É nessa região que acontece o maior processo de reabsorção do Na +. O processo ocorre de modo quase isotônico. A reabsorção de sódio está associada com a reabsorção de glicose e aminoácidos, e dos íons fosfato e bicarbonato. Na membrana luminal desses túbulos, existem proteínas carreadoras denominadas de transportadores orgânico-sódio, que são proteínas de membrana que fazem o transporte (simporte) de proteínas orgânicas junto ao sódio. Esse transportador pode fazer a reabsorção de glicose ou de aminoácidos que por ventura caíram na luz tubular e ao mesmo tempo, reabsorver sódio. O sódio recém-reabsorvido é lançado para a luz do vaso peritubular por meio da bomba sódio-potássioATPase, presente na membrana baso-lateral dessas células tubulares. O que acontece é o seguinte: o filtrado, localizado na luz do túbulo renal, apresenta bicarbonato de sódio, glicose e aminoácido. Na membrana luminal das células tubulares, existe um co-transportador de sódio e de substância orgânica (que pode ser glicose ou aminoácidos), que joga uma dessas substâncias orgânicas para o citoplasma celular junto ao Na+. Na membrana baso-lateral desta mesma célula, encontramos a Na+-K+-ATPase, que joga então o Na+ presente no citoplasma para a luz dos vasos sanguíneos. Portanto, os 65% de reabsorção de sódio pelos túbulos proximais depende diretamente do funcionamento da bomba de sódio-potássio (daí a importância de uma boa produção de ATP, assim como a expressão de T3 e T4, necessários para o funcionamento desta proteína). O CO 2, produto do metabolismo da célula, reage com uma molécula de água do citoplasma formando, por meio do auxílio da anidrase carbônica, H 2CO3 (ácido carbônico). Este se dissocia em bicarbonato e H +. Este, por sua vez, é trocado por mais Na+, sendo este papel desempenhado por uma outra proteína co-transportadora da membrana luminal, aumentando ainda mais a reabsorção de sódio. Desta forma, diz-se que o paciente tem acidose tubular renal quando ele tem dificuldade de secretar íons H + (não confunda: a acidose é no sangue, e é causada por uma disfunção da secreção de íons H+ pelos túbulos). Vale lembrar ainda que as células tubulares apresentam duas isoenzimas da anidrase carbônica: uma A.C. citosólica e uma A.C. de membrana. Esta converte bicarbonato e H + presente na luz do tubo renal e os transformam em ácido carbônico, e este, se dissocia em CO 2 e H2O. Note ainda que a ação da anidrase carbônica dentro da célula tubular, além do H+ que será trocado por Na+, rendeu um bicarbonato que será lançado na corrente sanguínea e participará na regulação ácido-base (que veremos no próximo capítulo). Existe ainda, alta permeabilidade à água através das camadas tubulares proximais. OBS8: Este mecanismo é tão real que, para cada próton H + que os túbulos secretam, ele reabsorve um bicarbonato, sendo um fato altamente relevante: quando se quer alcalinizar a urina de um paciente (eficaz quando se quer que o paciente excrete drogas ácidas), administra-se a droga Acetazolamida, fármaco que inibe a anidrase carbônica renal, fazendo com que haja produção de bicarbonato apenas na luz tubular, o que alcaliniza a urina e dificulta a reabsorção de sódio. A acetazolamida tem ainda um papel diurético bastante relevante, uma vez que, ao diminuir a reabsorção de sódio, faz com que este íon se acumule na luz tubular e, osmoticamente, atraia muito mais água para ser excretada. REABSORÇÃO DE SÓDIO NA ALÇA DE HENLE A outra região em que há intensa reabsorção de Na+ nos túbulos renais é no ramo ascendente da alça de Henle. O epitélio desta região é absolutamente impermeável à água. Na membrana luminal do espesso ramo ascendente da alça de Henle, existe um transportador triplo que transporta Na +, K+, 2 Cl-, Mg++ e Ca++. Desta forma, o organismo reabsorve sódio, potássio e cloreto simultaneamente. OBS9: Uma das classes de diuréticos mais utilizados na clínica médica atual é classificada como diuréticos de alça, responsáveis por bloquear este transportador triplo. Dentre eles, temos a furosemida (Lasix®). O uso constante de furosemida pode gerar, portanto, quadros de hipocalcemia (baixas nas taxas de cálcio), hipocalemia (baixas nas taxas de potássio) e hiponatremia (baixa nas taxas de sódio). Ao bloquear o transportador de sódio e aumentar a 6



concentração deste íon na luz do túbulo, entende-se o papel deste medicamento para aumentar a diurese, uma vez que, como já sabido, o sódio, por ser altamente osmótico, traz a água para dentro da luz do túbulo e, daí, será excretada. Por este motivo, ao fazer uso de furosemida, o profissional deve associar a administração de cloreto de potássio por via oral, para repor as perdas destes íons. A furosemida é utilizada ainda como anti-hipertensivo devido à excreção do sódio e a forte diurese. É importante saber ainda que a furosemida sofre muito com o efeito de primeira passagem pelo fígado. Esse fato faz com que a administração oral desta droga seja, por muitas vezes, inapropriado. É necessário, então, o uso endovenoso (via pela qual a biodisponibilidade da droga chega próximo de 100%) para que o efeito seja quase que imediato.

PARTE INICIAL DOS TÚBULOS DISTAIS Na membrana luminal desta região, há uma proteína de membrana que bombeia o sódio juntamente com o cloreto para dentro da célula, porém como pouco movimento efetivo do potássio. A permeabilidade á água é muito baixa em todas as condições. Um componente adicional do cálcio filtrado é reabsorvido. OBS10: O transporte de sódio nessa região é inibido pelos Tiazídicos (como a metalazona e a hidroclorotiazida). De fato, todos os tiazídicos inibem a bomba de sódio e cloreto. É, portanto, uma boa droga de escolha uma vez que o paciente não perde grandes quantidades de íons (uma vez que eles são mais absorvidos em outras regiões), sendo muitas vezes a droga substituta da furosemida. TÚBULO COLETOR CORTICAL Nos túbulos coletores corticais e nos túbulos coletores mais distais, é observada a ação da aldosterona (hormônio hidrofóbico que aumenta a transcrição da bomba de Na+-K+-ATPase e dos canais de sódio). Neste local, ocorre reabsorção da carga de sódio filtrado, secreção de potássio e secreção de ácido. A permeabilidade da água neste local é estimulada pelo ADH. OBS11: A reabsorção do sódio é inibida pela Amilorida e pela Espironolactona que são poupadores de potássio e ácido. Estas drogas bloqueiam os receptores da aldosterona. Desta maneira, não haverá reabsorção de sódio e, portanto, não haverá secreção de potássio pela bomba de Na+-K+-ATPase, justificando a sua ação poupadora de potássio. Nesta região existem ainda as células intercaladas, onde há a secreção pura de prótons H+ na dependência de ATP (por meio da bomba de prótons que também é estimulada pela aldosterona), que também tem este transporte inibido por estas drogas. E por isso, uma das consequências do uso prolongando destes medicamentos é a acidose metabólica. REABSORÇÃO DA GLICOSE A maior parte da reabsorção da glicose ocorre nos túbulos proximais, dependendo diretamente do gradiente de sódio: na membrana basal, a glicose é transportada de volta para as células juntamente aos íons sódio por um transportador orgânico-sódio. Na membrana basolateral, temos ainda o GLUT Na + independente. O problema deste transportador é a sua saturação: quando a glicemia está acima de 180mg/ml, ela deixa ser reabsorvida e passa a se apresentar, cada vez mais, na urina. Consequentemente, a glicose passa a se acumular na luz tubular, aumentando a osmolaridade na luz deste túbulo e absorvendo mais água, deixando a urina mais saturada de glicose (glicosúria) e mais volumosa (causando poliúria e polaciúria). É este mecanismo que justifica a necessidade frequente que o paciente diabético tem de urinar. Vale lembrar que, enquanto que no plasma as concentrações de glicose são de, aproximadamente, 100mg/dl, na urina é praticamente zero em condições normais. REABSORÇÃO DE AMINOÁCIDOS A finalidade deste processo é a preservação máxima destes nutrientes essenciais. Para cada classe de aminoácidos, há um tipo de transportador específico. Há doenças caracterizadas por mutações nestes transportadores, fazendo com que o paciente desenvolva quadros de aminoacidúria e, concomitantemente, uma aminoacidopatia. Existem transportadores de aminoácido por simporte bem como transportadores independentes, tanto na membrana luminal como na membrana basolateral. 7



TRANSPORTE DO POTÁSSIO O K+ é o principal cátion intracelular e seu metabolismo é fundamental para a manutenção da vida. A calemia é um dado extremamente relevante para aferir a saúde de um paciente devido às influências que o potássio tem, principalmente sobre todos os tecidos considerados excitáveis. Dentre estes, o principal influenciado pelo K+ é o miocárdio (músculo cardíaco). O controle da calemia é, portanto, fundamental para uma regulação perfeita do ritmo cardíaco.  Valores acima de 5,5 mEq/L  hipercalemia  fibrilação ventricular  morte.  Valores abaixo de 3,0 mEq/L  hipocalemia  arritmia e paralisia  morte. Quando o K+ é jogado na luz do túbulo, necessita ser reabsorvido de modo que a calemia mantenha valores regulares entre 3,0 e 5,5 mEq/L. O K+ é reabsorvido em nível dos túbulos proximais e no ramo espesso ascendente da alça de Henle (onde há o transportador triplo: que reabsorve sódio, potássio e cloreto), e é secretado nos túbulos distais e coletores corticais. A principal responsável pelo controle da calemia é a aldosterona: ela é responsável basicamente por reabsorver sódio em troca de potássio ou de íons hidrogênio.

  

Em resumo, temos: O K+ é reabsorvido passivamente nos TCP e segue o movimento do Na+ O K+ é reabsorvido na alça pelo sistema triplo O K+ é secretado nos TCD (nas regiões mais distais do néfron) pelas células principais sob ação da aldosterona (e o Na+ é reabsorvido).

OBS12: Devido a esse fato, qualquer patologia que comprometa a produção e liberação de aldosterona (como nas insuficiências adrenais) ou até mesmo durante o uso de inibidores de enzima conversora de angiotensina (ECA), devese ter uma atenção especial sobre a calemia do paciente. OBS13: Fatores luminais e peritubulares que estimulam a secreção do potássio:  Os fatores luminais que estimulam a secreção de potássio são: aumento do fluxo sanguíneo, aumento do sódio, diminuição do cloreto, aumento do bicarbonato e o uso de diuréticos. Os fatores luminais que inibem a secreção de potássio são: aumento do potássio, aumento do cloreto, aumento do cálcio e o uso de espironolactona (que, como vimos, é uma poupadora de potássio).  Os fatores vasculares peritubulares que estimulam a secreção de potássio são: maior ingesta de potássio, aumento de vascular de potássio, aumento do pH, aldosterona e ADH. Os inibidores para a secreção do potássio são a diminuição do pH e a adrenalina. OBS14: A osmolaridade normal sanguínea é em torno de 300 mEq/ml, ao passo em que a natriúria é em torno de 150 mEq/ml. Na prática médica, a concentração de sódio da urina pode ser multiplicada por 2 para obter uma média da osmolaridade.

8



FUNÇÕES ESPECÍFICAS DOS GLOMÉRULOS E DOS TÚBULOS RENAIS Conhecendo até aqui os mecanismos da filtração glomerular e os fundamentos fisiológicos dos sistemas de transporte renais, podemos revisar agora a função específica de cada porção do néfron, o que prova sua importância na presença de distúrbios específicos a cada segmento do mesmo. Como se sabe, o conteúdo filtrado em nível glomerular é pouco seletivo, pois, na formação do ultrafiltrado glomerular , existe uma grande quantidade de nutrientes e eletrólitos que não podem ser perdidos de tal forma na urina. É necessário, pois, que o conteúdo deste ultrafiltrado seja corrigido, devolvendo ao plasma sanguíneo as quantidades ideais dos principais eletrólitos. Perceba que, dos quase 140 litros/dia de filtrado que chegam ao sistema tubular, apenas 1 a 3 litros/dia de urina chegam aos cálices renais – desta forma, quase 99% de todo volume filtrado é reabsorvido pelo sistema tubular. Portanto, o processo de reabsorção tubular nada mais é que o mecanismo por meio do qual os rins “processam” ou “elaboram” a urina, eliminando a quantidade estritamente necessária de água, eletrólitos e demais

substâncias, devolvendo ao plasma os fatores necessários para manter o equilíbrio hidroeletrolítico. Além do balanço entre filtração-reabsorção tubular, ainda existe um outro fenômeno que influi na formação da uina: a secreção tubular , de modo que alguns eletrólitos, como o potássio e o hidrogênio (H +), e certas substâncias, como o ácido úrico, passam diretemente dos capilares peritubulares para a luz dos túbulos renais – sem este processo, os rins não conseguiriam depurar tais elementos, o que levaria ao seu desastroso acúmulo no organismo. O sódio consiste no principal eletrólito reabsorvido pelos túbulos renais. A sua reabsorção tubular determina, direta ou indiretamente, a reabsorção da maioria dos outros eletrólitos e substâncias no sistema tubular. Na maioria das vezes, a reabsorção de sódio precisa ser acompanhada pela reabsorção de ânions, de forma a manter o equilíbrio eletroquímico na luz tubular. De uma forma mais específica, veremos os fenômenos fisiológicos que ocorrem em cada porção do néfron, deste a formação do ultrafiltrado até a excreção da urina formada:





Corpúsculos de Malpighi e glomérulos renais: neste segmento do néfron, o filtrado glomerular é formado pela ação da alta pressão hidrostática no interior das alças capilares. O filtrado, entretanto, é pouco seletivo, composto por eletrólitos e substâncias essenciais ao equilíbrio hidroeletrolítico que devem retornar ao plasma. Túbulos contorcidos proximais (TCP): os TCP são encarregados de reabsorver a maior parte do fluido tubular (cerca de 65% ou 2/3 do ultrafiltrado, o que equivale a 90L/dia), juntamente com seus eletrólitos e substâncias de importância fisiológica, tais como Glicose, Aminoácidos, Fosfato e Bicarbonato (HCO3-). O sódio também é reabsorvido nesta porção tubular, juntamente com o HCO3- (nas porções mais proximais do TCP) e com o Cl (nas porções mais distais do TCP). A água é reabsorvida por osmose, e segue a reabsorção do sódio. O TCP é responsável também por secretar substâncias como o ácido úrico e a creatinina. Doenças que acometam o TCP 9









podem provocar a perda urinária de várias substâncias e eletrólitos importantes, caracterizando, por exemplo, a síndrome de Fanconi (presença simultânea de glicosúria, aminoacidúria, bicarbonatúria, fosfatúria e uricosúria). Alça de Henle: esta porção do néfron, que é totamente mergulhada na medula renal, é responsável pela reabsorção de 25% do sódio filtrado, sendo fundamental para o controle da osmolaridade urinária. Na realidade, na alça de Henle (mais especificamente, em sua porção ascendente), ocorre o que chamamos de concentração da medula renal, graças à reabsorção de vários solutos e à impermeabilidade à água deste segmento do néfron. O fato da alça de Henle ser capaz de reabsorver solutos, mas não trazer água ao mesmo tempo, faz com que a medula renal apresente uma osmolaridade elevada (“concentrada”), o que é importante no processo de reabsorção de água em nível dos ductos coletores distais por ação do ADH. Na alça de Henle, age um importante carreador Na+-K+-2Cl-, responsável por reabsorver NaCl em troca de K+. Túbulo contorcido distal (TCD): neste segmento do néfron, ocorre reabsorção de sódio (Na +) ou de cálcio (Ca2+); entretanto, há uma preferência pela reabsorção de sódio. Tal preferência se torna importante em situações ou doenças que aumentam o aporte de sódio nesta porção do néfron, de modo que o TCD passa a reabsorver apenas o Na+ e negligenciar o Ca2+, o qual permanece na luz do túbulo e na urina, promovendo uma hipercalciúria (aumento do cálcio urinário) e, consequentemente, uma maior predisposição a formação de cálculos renais. Além de realizar estas funções reabsortivas, o TCD é importante também por conter a mácula densa, que forma, junto às células justaglomerulares da arteríola aferente, o aparelho justaglomerular , responsável por secretar Renina em resposta a baixos níveis pressóricos nesta arteríola. Túbulo coletor: na porção final do néfron, existe o túbulo coletor, que pode ser dividido, didaticamente, em uma porção cortical e outra medular. Porção cortical do túbulo coletor: nesta região, ocorre a ação do hormônio conhecido como o Aldosterona, responsável por reabsorver Na + de uma forma especial: hora em troca de K +, hora em troca de H+. Porção medular do túbulo coletor: nesta região, ocorre a ação do hormônio antidiurético (ADH), o responsável por abrir “portões” (ou canais) que permitem a livre passagem de água. Entretanto, a

reabsorção de água neste segmento dependerá da concentração da medula (que ocorrera previamente, em nível da alça de Henle). Se este processo ocorreu normalmente, por ação do ADH, a água terá livre passagem para ser reabsorvida do túbulo em direção aos vasos, concentrando, desta forma, a urina.

10



FÁRMACOS DIURÉTICOS Os diuréticos são fármacos que agem em nível do néfron, sendo utilizados, principalmente, para o tratamento da hipertensão arterial. Cada uma das classes de diuréticos, como vimos anteriormente, vai agir em uma parte específica do néfron, promovendo a diurese e estabelecer o controle hidroeletrolítico (aumentando a natriurese), no intuito de diminuir a volemia, o débito cardíaco e, asssim, a pressão arterial. Todas as drogas diuréticas foram produzidas a partir do desenvolvimento de experimentos com antibióticos da classe das sulfonamidas. Inclusive, a maioria das classes dos diuréticos apresentam um radical sulfonamida em sua molécula. É importante tomar nota desta informação uma vez que pacientes que apresentem alergia à sulfa não devem fazer uso de drogas diuréticas, mesmo em crise hipertensiva. Todos os diuréticos (com excessão poupadores de potássio que agem no túbulo coletor) promovem natriurese (excreção de sódio na urina) e aumento de excreção de potássio (causando hipocalemia). INIBIDORES DA ANIDRASE CARBÔNICA (DIURÉTICOS DO TUBO CONTORCIDO PROXIMAL) É uma classe de diuréticos que age no túbulo contorcido distal, tendo como principal representante a Acetazolamida. Estes fármacos inibem a anidrase carbônica, enzima que facilita a passagem do íon bicarbonato (HCO3-) hidrofílico de um compartimento para outro. A passagem do íon bicarbonato para o compartimento vascular é importante para a manutenção da homeostase. No túbulo proximal, é importante saber que cerca de 40% do NaCl e 85% do bicarbonato de sódio são reabsorvidos de volta ao sangue, uma vez que são metabólitos importantes à vida. Quando o bicarbonato de sódio chega à luz tubular, rapidamente se dissocia em bicarbonato (HCO3-) e sódio (Na+). O sódio realiza, primeiramente, um mecanismo de anti-porte com o H+ (vindo de uma reação catalisada pela anidrase carbônica intracelular) e depois com o potássio (por meio da bomba de Na +/K+), chegando assim, à corrente sanguínea. O H+ lançado na luz tubular tem a função de se associar ao HCO 3- nesta região para formar o ácido carbônico (H2CO3), ácido fraco que é rapidamente dissociado em água e CO 2. Esta reação de desidratação é intermediada pela anidrase carbônica da mebrana luminal. A anidrase carbônica intracelular, por sua vez, é responsável por realizar a reação inversa, ou seja, por meio de uma hidratação, formar ácido carbônico para dissociar-se, então em H + e HCO3-. Todos estes eventos foram necessários apenas para que o HCO 3- conseguisse chegar à corrente sanguínea (ser reabsorvido). Por ser um íon hidrofílico, seria impossível realizar este evento sozinho, sem ser convertido em H 2O e CO2. Mas quando se encontra dentro da célula tubular, uma proteína da membrana basolateral é capaz de lançá-lo na corrente sanguínea para realizar o efeito tampão no sangue. É o próprio HCO3- o responsável por tamponar prótons no sangue para manter a regulação do pH constante entre 7,2 e 7,4. Entrentato, a entrada de HCO3- na célula tubular e sua subsequente saída para a luz vascular só pode ser intermediada pela anidrase carbônica. OBS15: Se o bicarbonato não for reabsorvido (como por ação da acetazolamida), o indivíduo pode desenvolver uma acidose metabólica. Contudo, ao administrar Acetazolamida, a urina do paciente passa a se mostrar aumentada em volume e mais alcalina devido ao aumento de NaHCO 3 não-reabsorvido presente na urina. Portanto, intoxicação por acetazolamida caracteriza-se por acidose sanguínea e alcalose urinária. 11



Ação diurética dos inibidores da anidrase carbônica é justificada pela incapacidade do sódio de chegar à membrana basolateral para ser jogado ao sangue, ficando assim, retida dentro da luz tubular. Como o sódio é bastante osmótico, atrai água para o compartimento tubular, aumentando a diurese e diminuindo a volemia e o débito cardíaco. Em resumo, a farmacodinâmica e ação anti-hipertensiva da acetazolamida baseia-se nos seguintes pontos:  Perda renal de potássio;  Inibe a reabsorção de NaHCO3 no túbulo proximal;  Inibe a anidrase carbônica (metaloenzima de zinco): a ACIV (fixada a membrana) e a ACII (no citoplasma). Essas enzimas também são encontradas no olho, mucosa gástrica e SNC.

DIURÉTICOS DE ALÇA A alça de Henle apresenta praticamente duas porções: um a parte delgada (que reabsorve água e não reabsorve sais) e outra espessa (que é impermeável à água e reabsorve cerca de 35% de NaCl). Na porção delgada, temos a ação de diuréticos osmóticos como o manitol, que impede a reabsorção de água, deixando a urina mais diluída. Já no componente espesso, é possível observar ação da Furosemida (Lasix®). A furosemida é um diurético muito potente, capaz de produzir uma diurese intensa. Isto significa dizer que nã o se pode tratar um paciente cronicamente com este tipo de medicamento, sob pena de levar o indivíduo a um quadro de desidratação intensa. É indicado apenas para tratar crises hipertensivas. Para entender o mecanismo de ação da furosemida, devemos lembrar que o segmento espesso da alça é responsável por realizar 35% da reabsorção de sódio filtrado pelos rins. Assim como os demais, estes diuréticos aumentam a excreção de sódio para produzir natriurese que, concomitantemente, aumenta a diurese. Observe que, na figura ao lado, a membrana luminal das células da alça apresenta uma proteína (C1, na figura, local de ação da furosemida) que realiza o simporte de Na+, K+ e dois íons cloreto (Cl-), ao mesmo tempo. Um contrabalanço elétrico entre esses íons que entram na célula demonstra que esta proteína realiza um transporte eletricamente neutro. O sódio, uma vez no citosol da célula tubular, será lançado à corrente sanguínea por meio da bomba de Na+/K+-ATPase. O cloreto, por sua vez, pode passar para o sangue por meio de canais abertos na membrana basolateral assim como pode ser transportado via simporte, junto ao potássio intracelular. Observe que, ainda na figura ao lado, as concentrações + de K intracelular sobem, uma vez que ele é trazido tanto da luz do túbulo como do sangue (quando realiza o sentido contrário do sódio pela ação da bomba Na+/K+-ATPase). Isto favorece o fenômeno chamado coeficiente retrógrado do potássio, de modo que o potássio tenha a tendência de voltar para a luz do túbulo devido à presença de canais para este íons na membrana luminal. A saída do potássio em direção à luz do túbulo renal gera um potencial positivo na alça de Henle. Quando o potencial positivo do potássio da alça de Henle é gerado, outros íons positivos como o Mg 2+ e Ca2+ (não mostrados na figura), sofrem uma repulsão e são obrigados a passar pelo espaço paracelular por meio da zonula occludens. É desta forma, portanto, que a reabsorção de cálcio e magnésio é feita pelas células da alça: através da criação do potencial positivo da alça após o fenômeno do coeficiente retrógrado do potássio. A furosemida age em nível da proteína transportadora de C1, a responsável por realizar o simporte de Na + junto ao K+ e a dois íons Cl-. Inibindo esta proteína, a furosemida inibe a passagem do sódio para dentro da célula e este íon passa a se acumular na luz do túbulo juntamente com água, que aumenta a diluição da urina. Contudo, durante a ação da furosemida, o simporte realizado pela C1 fica totalmente prejudicado, impedindo a entrada de K + no citoplasma celular. Com isso, seus níveis intracelulares caem consideravelmente, o que impede a geração do coeficiente retrógrado do potássio assim como a geração do potencial positivo da alça. Deste modo, enfim, a reabsorção de Cálcio e Magnésio (que é dependente deste potencial) é prejudicada. OBS16: Portanto, o uso de furosemida, de modo indireto, prejudica a reabsorção de cálcio em nível tubular. Isto significa que, em pacientes que necessitam de uma manutenção da reabsorção fisiológica de cálcio, como em casos de osteoporose, em que uma quantidade mínima excretada já é prejudicial ao paciente, a furosemida é totalmente contraindicada, sob pena de agravar a deficiência de cálcio nesses pacientes quando administrada.

12



TIAZÍDICOS (DIURÉTICOS DO TUBO CONTORCIDO DISTAL) O túbulo contorcido distal é responsável por reabsorver NaCl (10%), mas é impermeável à água. As tiazidas (como a Hidroclorotiazida), que agem neste nível, inibem a reabsorção de NaCl para o sangue, aumentando a natriurese e o volume da urina. A proteína transportadora presente na membrana luminal das células do túbulo contorcido distal (também representadas por C1 na figura), diferentemente daquelas encontradas na alça, realiza o simporte de um íon Cl - e um Na+, um transporte eletricamente neutro. Quando o sódio chega ao citoplasma, é lançado à corrente sanguínea por meio de uma bomba Na+/K+-ATPase em troca de um potássio. Este, por sua vez, auxilia na reabsorção do cloreto, que se faz por dois meios: por meio de simporte junto ao K + (mediado pela proteína C2 da figura) ou diretamente, por meio de canais para o cloro. Os tiazídicos inibem a proteína transportadora da membrana luminal, fazendo com que o sódio se acumule cada vez mais na luz tubular, exercendo a sua ação diurética. DIURÉTICOS QUE POUPAM POTÁSSIO (DIURÉTICOS DO TÚBULO COLETOR) No túbulo coletor, observamos fármacos que vão agir de maneira distinta, como os diuréticos poupadores de potássio. Diferentemente das demais células renais, as células do túbulo coletor não apresentam bombas transportadoras na membrana luminal, apenas canais: de água (que, estimulados pelo hormônio ADH, realizam a reabsorção de água), de sódio (que, estimulados pela aldosterona, aumentam a reabsorção de sódio para as células) e de potássio (que, estimulados pelas concentrações de potássio no citoplasma e pelo potencial negativo tubular gerado com a reabsorção de sódio para as células, secretam este íon para a luz tubular). Intracelularmente, a reabsorção de sódio ainda é feita pela bomba Na+/K+-ATPase. É importante saber que no túbulo coletor, ocorre a maior parte da secreção de potássio nos rins. Este mecanismo depende da ação da aldosterona: esta é responsável por aumentar os canais de sódio e estimular a sua reabsorção que, em elevadas concentrações citoplasmáticas, é lançado na corrente sanguínea em troca do potássio, o qual, por sua vez, passará a se acumular no citoplasma e será lançado a luz tubular por intermédio de um canal iônico. O aumento dos canais de sódio pela aldosterona é pertinente a ação desta mineralocorticoide: ao estimular seus receptores nucleares, ela estimula a produção de fatores de transcrição, como proteínas que codificam a produção desses canais de sódio. Tomando conhecimento desses mecanismos, passaremos a estudar agora os principais fármacos que agem em nível dos canais de sódio dos túbulos coletores: 



A espironolactona compete pelos receptores da aldosterona, funcionando como um antagonista desses receptores. Ocorre, portanto, uma diminuição da produção dos canais de sódio, fazendo com que este íon se acumule na luz tubular. O acúmulo de sódio na luz tubular, embora na presença de canais de água, realiza um aumento da diurese. A espirononolactona é considerado um poupador de potássio pois, se o sódio não entra, o potássio também não sai. Isso porque, se o sódio não entrar na célula, não será gerado o potencial negativo na luz tubular que atrai o potássio intracelular, poupando e diminuído a secreção de potássio. A amilorida e o triantereno são drogas bloqueadoras diretas do canal de sódio. Sua ação faz com que o sódio não entre na célula, passando a se acumular na luz tubular para aumentar a diurese. Por mecanismo semelhante ao anterior, estas drogas também são classificadas como poupadoras de potássio. 13



DIURÉTICOS OSMÓTICOS Os diuréticos osmóticos ( manitol, isossorbida e glicerina) são compostos caracterizados pela grande quantidade de hidroxilas (OH) em suas moléculas. Este caráter as torna substâncias extremamente polares (hidrofílicos) que, quando presentes em segmentos permeáveis à água, não conseguirão atravessar membranas celulares. Elas atuam no tubo proximal e alça de Henle, funcionando como soluto não reabsorvíveis. Quando elas estão presentes na luz do túbulo proximal, por exemplo, que é um segmento permeável à água, ficam acumulados na luz tubular e, por interação química, atraem água para sua estrutura, aumentando, assim, os níveis de água na luz tubular. Por este simples mecanismo de ação, os diuréticos osmóticos promovem o aumento da diurese. OBS17: O manitol pode ser utilizado ainda para tratar edemas cerebrais secundários a traumas, responsáveis por causar hipertensão craniana. Quando a droga passar pelos vasos que irrigam o edema, passa a atrair este volume líquido e diminuir a coleção de sangue. MECANISMO DE CONTRACORRENTE NA FORMAÇÃO DA URINA O mecanismo de contracorrente decorre de maneira simples, basta lembrar que o filtrado desce pela alça descendente e sobe pelo ramo ascendente. O efeito de contracorrente é fundamental à vida, sendo este mecanismo responsável por fazer com que a urina seja ora mais diluída, ora mais concentrada, a depender da ingestão hídrica do paciente. Dois fatores determinam a contracorrente:  O ramo descendente é muito mais permeável à água do que a eletrólitos. Isso faz com que haja tendência da reabsorção de água na região proximal dos túbulos. Na região proximal dos túbulos, observa-se a osmolaridade tubular igual a do sangue (cerca de 300 mEq/ml). À medida que a água vai percorrendo a alça, ela vai sendo reabsorvida e, consequentemente, a osmolaridade intratubular vai aumentando (podendo alcançar 1400 mEq/ml).  Já no ramo espesso, acontece o contrário: há uma maior reabsorção de íons do que água. Como nessa região a reabsorção de eletrólitos predomina, esta osmolaridade começa a cair novamente (chegando a valores inferiores ao da osmolaridade do sangue). A concentração da urina depende, portanto, da dieta hídrica e da ingestão de eletrólitos. O principal íon que é determinante para este mecanismo é o sódio.

PAPEL DA UREIA NA CONCENTRAÇÃO DA URINA Quanto maior for a dieta proteica, maior é a concentração de ureia, tornando a urina mais concentrada. A ureia (produzida no fígado a partir da amônia para que esta, na forma de ureia, seja excretada), produto da inativação das proteínas, não tem um papel relevante para o organismo, sendo, portanto, necessária a sua excreção. Com isso, a ureia servirá, para a prática médica, como prova da função renal. A ureia é filtrada, parte é reabsorvida e parte e secretada (por este motivo, a creatinina é muito mais fiel para o cálculo da taxa de filtração glomerular, uma vez que ela não é reabsorvida, servindo ainda como melhor prova de função renal). A excreção da ureia aumenta com o aumento do fluxo urinário. A ureia é tóxica em altas concentrações, mais útil em baixa concentração, pois devido sua reabsorção e secreção, cria-se um aumento de concentração na medula interna que ajuda a criar um gradiente osmótico na alça de Henle o que implica em maior reabsorção de água. 14



Dos 100% de remanescente de ureia, 50% é reabsorvido nos túbulos proximais. Porém, quase tudo que foi reabsorvido volta a ser secretado em porções mais adiante, ajudando para o efeito de contracorrente. Deste segundo total, novamente com 100% de ureia na luz dos túbulos, 30% é novamente reabsorvido. Porém, no túbulo coletor, dos 70% remanescentes, cerca de 55% é reabsorvido, de modo que é excretado apenas 15% de ureia. Ou seja, por outro ponto de vista, dos 100% de ureia que é jogada na luz dos túbulos, apenas 15% é excretado, enquanto que o restante (85%) retorna à circulação. O fato de que a ureia é secretada e absorvida várias vezes em segmentos distintos do néfron justifica a sua incapacidade de fornecer valores fiéis da taxa de filtração glomerular; mas é um bom avaliador da função renal, demonstrando a capacidade do rim em secretar e reabsorver ureia (e de possíveis outros eletrólitos). É por isso que os exames bioquímicos ideais para avaliar a função renal de um paciente são as taxas de creatinina (para avaliar a TFG) e a ureia (para avaliar a função nefrótica propriamente dita).

PAPEL DO ADH NA CONCENTRAÇÃO DA URINA O hormônio antidiurético (ADH ou vasopressina), como já foi visto, é um hormônio produzido pelos neurônios magnocelulares dos núcleos supraventriculares e supra-ópticos do hipotálamo medial e que, por meio do trato hipotálamo-hipofisário, chega a neurohipófise para ser, enfim, secretado na corrente sanguínea. O principal estímulo para a secreção do ADH é a osmolaridade: quando a osmolaridade aumenta (tendo como principal fator o aumento do sódio), osmorreceptores periféricos (proteínas de membrana sensíveis a concentração de sódio) e células especializadas do hipotálamo captam esta variação. Os receptores específicos para o ADH estão presentes nos túbulos corticais e, ao interagirem com o ADH, sofrem uma mudança conformacional e produzem AMPc, que ativa uma transcrição gênica. Esta transcrição está envolvida com a produção de uma proteína denominada aquaporina, que serve como um poro de passagem de água livre (isenta de íons), localizado na membrana luminal das células tubulares. Baixos índices da secreção do ADH leva a uma poliúria “insossa”, ou seja, muito diluída e pouco concentrada

(diferentemente da poliúria do diabético, o qual apresenta uma urina altamente concentrada). Para este quadro, diz-se que o paciente tem diabetes insipidus. Esta patologia pode ser classificada de duas formas: (1) diabetes insipidus central (neurogênico), em que há uma deficiência na síntese de ADH; (2) e o diabetes insipidus nefrogênico, em que há uma resposta renal inapropriada à ação do ADH, ou seja, alterações nos receptores V2 do ADH neste nível. Geralmente, o diabetes insipidus nefrogênico é causado por excesso de lítio (droga utilizada nos distúrbios bipolares da depressão psicológica, sendo extremamente tóxica por ter um índice terapêutico baixíssimo), em que a explicação para a poliúria insossa é pertinente a distúrbios nos receptores para o ADH nos túbulos renais. Desta forma, a aldosterona e o ADH são os dois hormônios responsáveis por controlar, de maneira direta e em conjunto, a natremia e a volemia.

SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA(SRAA OU RAAS) Quando há uma diminuição do volume circulante (hipovolemia), a hipoperfusão renal estimula o aparelho justaglomerular a secretar renina, responsável por converter angiotensinogênio (produzido pelo fígado) em angiotensina I. Esta sofre ação de uma enzima produzida pelos pulmões denominada de enzima conversora de angiotensina (ECA, ou no inglês, ACE), convertendo-se em angiotensina II. A angiotensina II será responsável por exercer três ações: (1) estimular o centro da sede no hipotálamo (área lateral do mesmo) para tentar aumentar a volemia; (2) em nível renal, diminuir a excreção de sódio e de água, na tentativa de aumentar a pressão sanguínea e a volemia; (3) estimular a adrenal a sintetizar e secretar a aldosterona, também responsável por diminuir a excreção de sódio e água (estimulando a reabsorção dos dois). 15



Portanto, o eixo renina-angiotensina-aldosterona é responsável por promover uma hipertensão fisiológica, e é ativado em condições de hipovolemia. Conclui-se então o porquê que fármacos inibidores da ECA têm como um de seus efeitos a diminuição na volemia, servindo como uma opção terapêutica para o tratamento da hipertensão arterial. OBS18: A aldosterona é um hormônio hidrofóbico que tem papel de fundamental importância no controle da calemia (pois promove a secreção de potássio) e secreção de ácidos na urina (secreção de prótons H +). A aldosterona, como típico hormônio hidrofóbico, liga-se ao seu receptor e vai ao núcleo para estimular a transcrição gênica. Deste mesmo modo, a aldosterona tem um efeito de estimular a mitose dos miócitos ventriculares do miocárdio. Sabe-se também que uma das grandes complicações da insuficiência cardíaca congestiva (ICC) é a hipertrofia ventricular, sendo, em parte, estimulada pela aldosterona. Quando se usa inibidor de ECA, além de poder controlar a volemia do paciente, há uma diminuição do efeito de remodelação do miocárdio.

ANGIOTENSINA II As principais funções fisiológicas da angiotensina II são:  Estimular a liberação da aldosterona;  Vasoconstrição renal e em outros vasos sistêmicos;  Aumenta o controle túbulo-glomérulo – Torna a mácula densa mais sensível;  Aumenta a função dos canais de sódio e do trocador sódiohidrogênio para promover reabsorção do sódio;  Induz hipertrofia renal;  Estimula a sede e liberação de ADH por ação direta nos núcleos hipotalâmicos. PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL (ANP) O ANP é outro peptídeo ativo que influencia diretamente na volemia. O ANP é sintetizado pelos miócitos atriais e liberados em resposta ao estímulo de distensão, sendo responsável por promover a natridiurese, ou seja, estimula a excreção de sódio. Sua principal ação é realizar uma vasodilatação renal, que aumenta o fluxo sanguíneo e aumenta a GFR (taxa de fluxo glomerular), portanto mais sódio alcança a mácula densa e mais sódio é excretado. Sua ação é dada pela inibição da liberação da renina e se opõe à ação da angiotensina. CONTROLE DA VOLEMIA De acordo com o esquema ao lado, quando há diminuição do volume circulante efetivo, o organismo lança mão de alguns mecanismos com o intuito de reverter este quadro.  Em nível renal, barorreceptores glomerulares ativam o aparelho justaglomerular, promovendo a produção da renina, enzima que, como vimos anteriormente, converte o angiotensinogênio (produzido pelo fígado) em angiotensina I, dando início à ativação do sistema renina-angiotensina, cujo efeito final é a estimulação da produção de aldosterona.  Barorreceptores localizados no arco aórtico, no seio carotídeo, no sistema nervoso central e em outras áreas do corpo estimulam centros regulares da pressão no encéfalo que ativam o sistema nervoso autonômico simpático (promovendo, como um de seus efeitos, a vasoconstricção) e a hipófise posterior a secretar hormônio antidiurético (ADH), o qual diminui a eliminação de água pelos rins.  Miócitos atriais especiais reconhecem a condição de hipovolemia e inibem a produção do peptídeo natriurétrico atrial. Como podemos observar, todos estes mecanismos, em conjunto, alteram o funcionamento renal com o intuito de diminuir a excreção de sódio e anular os efeitos da hipovolemia.

16



O esquema ao lado mostra, de maneira objetiva, a influência da diminuição do volume circulante, da diminuição da pressão arterial e do aumento da osmolaridade sobre o aparelho justaglomerular, sobre o seio carotídeo e sobre os centros da sede no hipotálamo. Em resumo, como resultado final, observase a ativação do SRAA, do centro da sede e da produção do ADH. Como resultado final, há um aumento da ingestão de água e de sódio, associados a uma diminuição da excreção de água em nível renal, aumentando a quantidade de água livre, anulando a hiperosmolaridade e recuperando a hipovolemia.

OBS19: Manifestações clínicas das alterações na volemia:

MICÇÃO O fluído tubular é drenado pelo sistema coletor para a pelve renal onde é lançado nos ureteres; Por movimentos peristálticos, a urina é conduzida para a bexiga; A musculatura da bexiga mantém a urina e, por contração, expele para a uretra, que conduz a urina para o meio externo. Na pelve renal, existem as células marca-passo elétricas, que iniciam as ondas peristálticas (3 cm/s) na musculatura lisa dos ureteres. Estas células marca-passo (que assim como os marca-passos do coração, são excitáveis pelo potássio) são estimuladas pela distensão do preenchimento da pelve pela urina (Reflexo de estiramento). Estas ondas peristálticas impulsionam a urina pelos ureteres até a bexiga. Os movimentos peristálticos são nervosindependentes (ou seja, dependem apenas do reflexo de estiramento da pelve), mas a ação da inervação autônoma pode modificar a força e a frequência dos movimentos peristálticos. A interrupção do fluxo urinário pode causar um aumento da pressão, que pode retornar o fluído do ureter para a pelve que pode levar a um aumento da pressão hidrostática do néfron e subcapsular, podendo causar um fluxo reverso. Esta condição é conhecida como hidronefrose, na qual a medula é danificada, podendo danificar todo o rim. A presença de terminações sensitivas dolorosa nos ureteres explica a dor aguda dos cálculos renais. A bexiga e seus esfíncteres possuem inervação simpática, parassimpática e somática. A parede da bexiga é composta por 3 camadas musculares chamada de músculo detrusor (de inervação simpática), responsável por realizar a micção. Já o músculo responsável por conter a micção, o músculo esfíncter da bexiga, tem uma inervação parassimpática. Uma membrana localizada no trígono da bexiga (na porção mais inferior deste órgão) impede o refluxo de urina da bexiga para os ureteres.

17



OBS20: Inervação da bexiga:  Inervação simpática: gânglios prévertebrais, como o mesentérico inferior, enviam fibras pósganglionares para inervar o corpo e a região do trígono da bexiga (M. esfíncter da bexiga), tendo, portanto, uma função de armazenar a urina.  Inervação parassimpática: por meio dos segmentos medulares de S2 a S3, formando o plexo pélvico, inervam o músculo detrusor da bexiga e a uretra proximal, apresentando um papel importante na micção.  Inervação somática: inerva, por meio do nervo pudendo, o esfíncter externo da bexiga (responsável pelo controle voluntário da micção). A tonicidade da bexiga é dada pelo aumento a pressão vesical que desencadeia o reflexo da micção, que é basicamente medular, que é desencadeado por receptores de estiramento presentes na uretra posterior (proximal). O reflexo é auto-regenerativo, a contração inicial ativa mais receptores ocasionando aumento ainda maior dos impulsos sensitivos da bexiga. Cerca de minutos depois o reflexo entra em fadiga e ocorre uma redução na contração da bexiga. O ciclo mictório consiste, portanto, na sucessão dos seguintes eventos: elevação da pressão, pressão mantida e retorno a pressão basal. Impulsos eferentes suprimem o reflexo até uma decisão voluntária de relaxamento do esfíncter externo por nervo somático até que ocorra o esvaziamento da bexiga. Os centros superiores de controle da micção incluem: núcleos facilitadores e inibidores no tronco cerebral; núcleos inibidores corticais. Porém, diz-se que o reflexo da micção é um evento essencialmente medular. Na micção voluntária, os núcleos corticais podem facilitar os núcleos sacros da micção ou inibir o esfíncter externo para que possa ocorrer a micção. Esta micção voluntária segue: contração dos músculos abdominais; aumento da pressão da urina na bexiga; reflexo de estiramento da uretra posterior; estimulação do reflexo medular; inibição do esfíncter externo.

INSUFICIÊNCIA RENAL Insuficiência renal é a destruição progressiva do tecido renal com perda permanente de néfrons e da função renal. Entre os fatores de risco, destacamos:  Idade: > 60 anos;  Etnia: Afro-americanos, hispânicos, asiáticos;  História familiar de doença renal;  Tabagismo, metal pesado. Podemos destacar dois tipos de IR: (1) a insuficiência renal aguda, cujo início é abrupto e potencialmente reversível; (2) e a insuficiência renal crônica, cujo curso é de pelo menos 3 meses e danos irreversíveis.

FISIOPATOLOGIA, MUDANÇAS FUNCIONAIS E ESTRUTURAIS A destruição progressiva dos néfrons leva:  Uma diminuição da GFR, reabsorção tubular e regulação hormonal renal;  Mudanças funcionais e estruturais podem ocorrer;  É desencadeada uma resposta inflamatória;  Os néfrons funcionais remanescentes fazem a compensação;  A sobrecarga dos glomérulos saudáveis os torna edemaciados, escleróticos e necróticos.      

Os rins tornam-se incapazes de: Regular os fluidos e eletrólitos; Controlar a pressão sanguínea; O controle do sistema RAA; Eliminar as excretas metabólicas; Produzir eritropoietina Regular os níveis de cálcio e fosfato

18


     


Os danos estruturais são: Dano endotelial; Dano da membrana basal parietal e glomerular; Espessamento da parede vascular e estreitamento do lúmen vascular levando a estenose das artérias e capilares; Esclerose das membranas, glomérulos e túbulos; GFR reduzida Destruição dos néfrons.

CAUSAS DA INSUFICIÊNCIA RENAL Nefropatia diabética: lesão inflamatória causada nos rins devido a uma diabetes crônica. Hipertensão: lesões crônicas causadas nos néfrons devido a uma hipertensão prolongada. Doenças autoimunes: ocorre em qualquer faixa etária, e é caracterizada quando complexos antígeno-anticorpos se instalam nas regiões dos néfron, gerando lesões teciduais localizados. Doenças genéticas Processos infecciosos   

 

SINAIS E SINTOMAS Laboratoriais: anemia (devido à carência de eritropoetina), azotemia (aumento da concentração de ureia no sangue), creatinemia, hipocalcemia, hipercalemia, dislipidemia e proteinúria (hipoalbuminemia). Clínicos: Xerostalmia, fadiga e náusea: hiponatremia, uremia; o Hipertensão: retenção hídrica e de eletrólitos; o Hipervolemia: retenção hídrica; o Pele amarelada ou cinzenta: retenção de pigmentos urinários; o Edema: devido a hipoalbuminemia o Irritabilidade cardíaca: hipercalemia; o Câimbras musculares: hipocalcemia; o Dores ósseas e musculares: hipocalcemia, hiperfosfatemia; o Síndrome das pernas inquietas: efeito tóxico no SNC. o 



OBS21: A diálise consiste no o processo físico-químico pelo qual duas soluções (de concentrações diferentes) são separadas por uma membrana semipermeável, após um certo tempo as espécies passam pela mebrana para igualar as concentrações. Na hemodiálise, a transferência de massa ocorre entre o sangue e o líquido de diálise através de uma membrana semipermeável artificial (o filtro de hemodiálise ou capilar). A diálise tem grande importância na medicina no tratamento da insuficiência renal crônica e aguda. 19



IMPACTO METABÓLICO O grande impacto metabólico desta IR é a produção excessiva de lipoproteínas, o que leva ao paciente uma estimulaçao mesangial e compensação da albuminúria. Quando há uma grande perda de proteínas (como o que ocorre na IR), há uma grande produção de lipoproteínas. Este excesso de lipoproteínas estimula as células mesangiais a aumentar os receptores de LDL, o que aumenta o depósito de colesterol nestas células. Sob este estímulo, as células mensagiais começam a sintetizar uma proteína de matriz que produzem uma rede fibrosa. Neste quadro, as células mensagiais já estão hipertrofiadas, repletas de lipídios e fibrosadas, o que estimula, cada vez mais, a uma resposta inflamatória responsável por desencadear a destruição dos néfrons. RESPOSTA INFLAMATÓRIA A resposta inflamatória é resultado da injúria tecidual, infecção, resposta imune e angiotensina II. Ela pode acometer a pelve e o tecido intersticial (pielonefrite) e acometer os glomerulos (glomerulonefrite). As causas da inflamação são: infecção, anemia, uremia, hipoalbuminemia. A angiotensina II aumenta a infiltração leucocitária, a proliferação e a hipertrofia. SÍNDROME NEFRÓTICA A síndrome nefrótica é uma doença glomerular que afeta a membrana capilar glomerular e aumenta a permeabilidade às proteínas plasmáticas, causando proteinúria, dislipidemia, hipoalbuminemia e lipidúria. É típico da síndrome nefrótica a glomerolunefrite membranosa, diabetes mellitus e lúpus. A síndrome nefrótica é caracterizada por um dano glomerular que leva a uma permeabilidade aumentada que causa a proteinúria, causando uma hipoproteinemia, o que diminui a pressão oncótica do sangue. Este quadro leva a um volume plasmático e uma taxa de filtração glomerular diminuídos, com uma consequente diminuição de aldosterona secretada, o que desencadeia um aumento na retenção fluida. A redução de proteínas plasmáticas faz com que haja a passagem de líquidos do LIV para o LIS. Este quadro gera um aumento de lipoproteínas pelo fígado, causando uma hiperlipidemia responsável por gerar lesões glomerulares devido ao acometimento mais intenso das células mesangiais. SÍNDROME NEFRÍTICA (GLOMERULONEFRITE) Doença glomerular que inicia-se com uma resposta inflamatória nos glomérulos e, diferentemente da síndrome nefrótica, não há um comprometimento inicial da permeabilidade da membrana, ou seja, a proteinúria não é um evento inicial característico desta síndrome, pois não há um aumento da permeabilidade vascular. Por outro lado, a hematúria é um quadro característico desta síndrome, pois a reação inflamatória faz com que haja hemácias no filtrado glomerular. O processo inflamatório produz dano às paredes capilares, permitindo a passagem de hemácias para a urina. Oligúria, hematúria, azotemia, baixa GFR, hipertensão. OBS22: Em resumo, podemos diferenciar a síndrome nefrítica e a síndrome nefrótica por alguns parâmetros clínicolaboratoriais que podem, de certa forma, auxiliar o estudante de medicina a compreender melhor as diferenças semiológicas de cada uma das afecções: Síndrome Nefrítica Síndrome Nefrótica ↑ Hematúria (dismórfica) ↓ Hematúria ↑ Hipertensão ↓ Proteinúria

↓ Hipertensão ↑↑↑ Proteinúria

Edema pouco intenso (+/4) e localizado Função renal diminuída

Edema intenso (+++/4) e generalizado (anasarca) Função renal normal

↓ Insuficiência renal

↑ Efeitos tromboembólicos e insuficiência renal (rara)

20

10 - Fisiologia Renal

Recommend Documents