O rim é res pon sá vel pe la ma nu ten ção da compo si ção e do vo lu me do lí qui do ex tra ce lu lar. Estas duas fun ções são rea li za das atra vés da eli mi na ção e re ten ção de água e de subs tân cias, cu jo au men to ou di mi nui ção afe ta pro fun da men te os pro ces sos ho meos tá ti cos. A ati vi da de ex cre to ra dos rins compreen de a de pu ra ção dos res tos do me ta bo lis mo das pro teí nas e das gor du ras, co mo a uréia, a crea ti ni na, o áci do úri co, os sul fa tos e fos fa tos. Compreende tam bém a eli mi na ção de água, cá tions e ânions, o que man tém cons tan te a pres são os mó ti ca, a compo si ção e o vo lu me do lí qui do ex tra ce lu lar. A perda e con ser va ção de hi dro gê nio e de bi car bo na to pe los rins con tri buem pa ra a ma nu ten ção do equilí brio áci do bá si co. Os rins tam bém rea li zam uma fun ção en dó cri na, es ti mu lan do a pro du ção de hemá cias (eri tro poie ti na) e ati van do a vi ta mi na D3.
ESTRUTURA DOAPARELHO URINÁRIO
O apa re lho uri ná rio é com pos to pe los rins, ure te res, be xi ga e ure tra (Fig. 12.1). Os rins, em nú me ro de dois, di rei to e es quer do, en con tramse de ca da la do da co lu na ver te bral, no ní vel das vér te bras to rá ci cas bai xas e pri mei ras lom ba res, es tan do si tua dos na pa re de pos te rior da ca vi da de ab do mi nal. O rim es quer do ocu pa uma po si ção
su pe rior em re la ção ao rim di rei to em vir tu de da pre sen ça do fí ga do à di rei ta. Cada rim tem o forma to de grão de fei jão, com uma in ci su ra me dial cha ma da de hi lo re nal, na qual se lo ca li za o pe dícu lo re nal, que é cons ti tuí do pe los va sos, ner vos e pél vis re nal. Uma vez for ma da, a uri na pas sa dos tú bu los co le to res, que se reú nem pa ra for mar as pi râ mi des de Malpighi ou lo bos, pa ra pe que nos po ros, as pa pi las re nais, abrin dose pa ra cá li ces me no res, e des tes pa ra cá li ces maio res. Os cá li ces maio res li be ram a uri na na pél vis ou ba ci ne te, on de se ini cia o ure ter, que a con duz até a bexi ga. Na be xi ga, a uri na fi ca ar ma ze na da até ser ex cre ta da atra vés da ure tra. Em ca da rim, dis tinguese uma por ção ex ter na, gra nu lo sa, cha ma da cor ti cal e uma in ter na, ver me lhaes cu ra, de no mina da de me du lar, na qual apa re cem as pi râ mi des de Malpighi. Os rins são re co ber tos por uma cápsu la fi bro sa e, no pó lo su pe rior de ca da um, encon trase uma glân du la su prare nal (Fig. 12.2).
CIRCULAÇÃO RENAL
A cir cu la ção re nal é fei ta pe la ar té ria re nal, que é um ra mo da aor ta ab do mi nal. Ao pe ne trar no hi lo, a ar té ria re nal ra mi fi case in ten sa men te, for man do os se guin tes va sos: ar té rias seg men tares, ar té rias lo ba res, ar té rias in ter lo ba res, ar té rias ar quea das ou ar ci for mes, ar té rias in ter lo bu la res, ar te río las afe ren tes, ca pi la res glo me ru la res, ar te río
las efe ren tes e ca pi la res pe ri tu bu la res. O sis te ma ve no so é cons ti tuí do pe las veias in ter lo bu la res, veias ar quea das ou ar ci for mes, veias in ter lo ba res, veias lo ba res, veias seg men ta res e pela veia re nal. A veia re nal de sá gua na veia ca va inferior.
O NÉFRON
Os rins são for ma dos por es tru tu ras cha ma das néfrons, que são as suas uni da des fun cio nais, por que in di vi dual men te são ca pa zes de for mar in te gral men
te a uri na. Existem cer ca de um mi lhão e du zen tos mil né frons por rim, sen do ca da um de les ir ri ga do por uma ar te río la afe ren te. Esta ar te río la pe ne tra no né fron em uma re gião cha ma da glo mé ru lo, onde for ma um tu fo de ca pi la res, os ca pi la res glo meru la res. O glo mé ru lo é re ves ti do por uma ca pa de cé lu las epi te liais, de no mi na da cáp su la de Bowman. Ao con trá rio do que acon te ce com a cir cu la ção do san gue em ou tros ór gãos do nos so cor po, nos rins os ca pi la res glo me ru la res for mam uma no va ar te ríola, a ar te río la efe ren te, e não vê nu las. Esta ar te río la dei xa o glo mé ru lo e lo go se trans for ma em uma ou tra re de de ca pi la res, os ca pi la res pe ri tu bu la res, as sim cha ma dos por que cir cun dam to do o sis te ma de tú bu los re nais. Os ca pi la res pe ri tu bu la res de sembo cam nas vê nu las, es tas nas veias e es tas por fim na veia ca va in fe rior. O lei to dos ca pi la res glo me ru la res é de al ta pres são, ocor ren do nes te lo cal o pro ces so de fil tra ção. Ao con trá rio, o lei to dos ca pi la res peri tu bu la res é de bai xa pres são, ve ri fi can dose ne le o pro ces so de reab sor ção, co mo se rá vis to mais adian te. Os tú bu los re nais ini ciamse na cáp su la de Bowman e apre sen tam vá rios seg men tos: tú bulo con tor na do pro xi mal, al ça de Henle, tú bulo con tor na do dis tal e tú bu lo co le tor. O no me “con tor na do” ou “con tor ci do” foi da do em ra zão dos tú bu los fa ze rem vá rias do bras em seu tra je to até o tú bu lo co le tor. A al ça de Henle tem for ma to de “U”, pos suin do uma por ção des cen den te fi na, for ma da pe lo tú bu lo pro xi mal, e uma as cen den te tam bém fi na, mas que se alar ga ao apro xi marse do tú bu lo dis tal. O tú bu lo dis tal co me ça a es te ní vel e es ten dese até o pon to de união com ou tros tú bulos dis tais pa ra for mar o tú bu lo coletor.
Existem dois ti pos de né frons: cor ti cais (Fig. 12.3) e jus ta me du la res (Fig. 12.4). Os cor ti cais pos suem glo mé ru los si tua dos pró xi mo à su per fí cie dos rins, com al ça de Henle cur ta. Os jus ta me du la res possuem glo mé ru los lo ca li za dos pró xi mos à me du la, com al ça de Henle lon ga, que pe ne tra in ti ma men te na re gião me du lar. No ho mem, 15% dos né frons exis ten tes são jus ta me du la res, sen do eles res pon sáveis pe la for ma ção de uri na concentrada.
Os né frons cor ti cais são cir cun da dos em to da sua ex ten são pe los ca pi la res pe ri tu bu la res. Os néfrons jus ta me du la res, além dos ca pi la res pe ri tu bula res, pos suem os cha ma dos va sos re tos, que se cons ti tuem em u ma re de es pe cial de ca pi la res que se guem pa ra le la men te o tra je to da al ça de Henle
(Fig. 12.4). O flu xo de san gue atra vés des tes capi la res é bas tan te len to e re pre sen ta ape nas 1% a 2% do flu xo sangüíneo re nal to tal. Graças a es sa ca rac te rís ti ca, de sem pe nham pa pel im por tan te no pro ces so de con cen tra ção da urina.
O flu xo de san gue atra vés de am bos os rins em um ho mem com 70 kg é em mé dia de 1.200 mL por mi nu to. Admitindose que, nes ta con di ção, o dé bi to car día co se ja de 5.600 mL por mi nu to, o flu xo sangüíneo re nal se ria igual a 21% do dé bi to car día co, va lor de no mi na do fra ção renal.
A iner va ção dos rins é da da prin ci pal men te por fi bras sim pá ti cas. Também pa re ce ha ver iner va ção co li nér gi ca por meio do ner vo va go, mas sua fun ção é in cer ta. A iner va ção préganglio nar sim pá ti ca pro vém dos seg men tos to rá cicos in fe rio res e lom ba res su pe rio res da me du la es pi nhal, e os cor pos ce lu la res dos neu rô nios pósgan glio na res es tão na ca deia gan glio nar simpá ti ca, no gân glio me sen té ri co su pe rior e no tra je to da ar té ria re nal. As fi bras sim pá ti cas são dis tri buí das pa ra as ar te río las afe ren tes e efe rentes, tú bu los pro xi mais e dis tais e pa ra as cé lulas jus ta glo me ru la res. Além dis so, exis te in ten sa iner va ção no ra dre nér gi ca no ra mo as cen den te da al ça de Henle.
FORMAÇÃO DA URINA
A for ma ção da uri na en vol ve três pro ces sos: filtra ção glo me ru lar, reab sor ção tu bu lar e se creção tubular.
FILTRAÇÃO GLOMERULAR
O pro ces so de fil tra ção é rea li za do nos glomé ru los, on de uma fra ção do plas ma pas sa pa ra a cáp su la de Bowman. Como acon te ce no la do ar te rial dos ca pi la res sis tê mi cos, a fil tra ção re sulta de for ças que lhe são fa vo rá veis e de ou tras que se opõem a ela. Nos rins, os va lo res des tas for ças são bem maio res do que os de ou tros leitos sangüíneos. Assim, con si de ran dose a pres são sangüínea nos ca pi la res glo me ru la res, que for ça a fil tra ção, co mo sen do 60 mmHg; a pres são co loidos mó ti ca, que se opõe à fil tra ção, co mo sen do 32 mmHg e a pres são no in te rior da cáp su la de Bowman, que di fi cul ta a fil tra ção, co mo sen do 18 mmHg, te re mos uma pres são efe ti va de fil tração de 10 mmHg (32 + 18 = 50 60 = 10).
Para que ocor ra a fil tra ção, o plas ma de ve vencer a bar rei ra im pos ta pe la mem bra na glo me ru
lar, que é for ma da por três ca ma das: 1) a ca ma da en do te lial do pró prio ca pi lar; 2) a mem bra na ba sal; 3) a ca ma da de cé lu las epi te liais. Apesar des te núme ro de ca ma das, a per mea bi li da de da mem bra na glo me ru lar é maior do que a do ca pi lar co mum, não per mi tin do a pas sa gem ape nas de subs tân cias que te nham um pe so mo le cu lar aci ma de 70.000 dál tons, co mo as proteínas.
Em tor no de 650 mL/min de plas ma pas sam por am bos os rins quan do o seu flu xo sangüíneo é de 1.200 mL/min. Do to tal des te plas ma, são fil tra dos nos glo mé ru los, em mé dia, 125 mL/min, o que re pre sen ta o RFG re nal (rit mo de fil tra ção glo me ru lar). Este va lor cor res pon de à fra ção de fil tra ção, ou se ja, à por cen ta gem de plas ma que é fil tra da pe los rins em um mi nu to, no ca so sen do igual a 19% (125 × 100 ÷ 650). Com um RFG de 125 mL/min te re mos, em 24 ho ras, 180 li tros de fil tra do, to da via ape nas cer ca de 1,5 li tro de uri na são ex cre ta dos nes te tem po, de vi do a uma reab sor ção de pra ti ca men te 99% do filtrado.
O fil tra do glo me ru lar pos sui qua se exa ta mente a mes ma com po si ção do plas ma. Porém, não pos sui ele men tos fi gu ra dos e con tém ape nas cer ca de 0,03% de pro teí nas. Devido a es cas sez de íons pro téi cos ne ga ti vos na com po si ção ele tro lí ti ca do fil tra do, a sua quan ti da de de clo ro e de bi car bo nato é maior do que a do plasma.
Regulação da FiltRação glomeRulaR
A fil tra ção glo me ru lar é afe ta da por três fa to res: pres são glo me ru lar, pres são co loi dos mó ti ca do plas ma e pres são in tra cap su lar. Quanto maior for a pres são glo me ru lar, maior se rá a fil tra ção. Ao con trá rio, quan to maior for a pres são co loidos mó ti ca e a pres são in tra cap su lar, me nor se rá a fil tra ção. Estas va riá veis são in fluen cia das pe lo sis te ma ner vo so sim pá ti co, por hor mô nios, por subs tân cias va soa ti vas li be ra das pe los rins e pe la re gu la ção in trín se ca dos rins.
A es ti mu la ção sim pá ti ca in ten sa cau sa cons trição das ar te río las, di mi nuin do o flu xo sangüíneo e a fil tra ção glo me ru lar. Já a es ti mu la ção mo dera da, pra ti ca men te, não in fluen cia a fil tra ção. A re du ção da fil tra ção glo me ru lar pe los sim pá ti cos é mui to im por tan te no ca so de is que mia ce re bral e he mor ra gias graves.
Os hor mô nios adre na li na, no ra dre na li na, en dote li na e an gio ten si na II pro mo vem cons tri ção dos va sos sangüíneos re nais, pro du zin do di mi nui ção da fil tra ção glo me ru lar. Este fa to ocor re prin ci palmen te quan do há per da acen tua da de san gue e por que da da pres são arterial.
O óxi do ní tri co, as pros ta glan di nas PGE2 e
PGI e a bra di ci ni na pro mo vem va so di la ta ção re nal, au men tan do o flu xo sangüíneo re nal e a fil tra ção glo me ru lar. Esta ação é rea li za da no sen ti do de ate nuar os efei tos da va so cons tri ção pro vo ca da pe la es ti mu la ção sim pá ti ca e pe la angiotensina II, evi tan do uma gran de di mi nuição da fil tra ção glomerular.
O prin ci pal me ca nis mo en vol vi do com a re gula ção in trín se ca dos rins es tá li ga do ao clo re to de só dio. A di mi nui ção da con cen tra ção de clo re to de só dio na má cu la den sa (ve ja Capítulo 11) provo ca di la ta ção das ar te río las afe ren tes e au men to da li be ra ção da re ni na. No pri mei ro ca so, a fil tração glo me ru lar é au men ta da e, no se gun do, ocorre um au men to da pres são arterial.
A ali men ta ção ri ca em pro teí nas au men ta o flu xo sangüíneo re nal e a fil tra ção glo me ru lar, o mes mo acon te cen do quan do a ta xa gli cê mi ca es tá alta.
REABSORÇÃO TUBULAR
O fil tra do glo me ru lar, que pe ne tra na cáp su la de Bowman, flui atra vés do tú bu lo con tor na do pro xi mal, da al ça de Henle, do tú bu lo con tor nado dis tal e do tú bu lo co le tor. Durante es te tra jeto, vá rias subs tân cias e lí qui do são reab sor vi dos, is to é, pas sam da luz tu bu lar pa ra o es pa ço in tersti cial e daí pa ra o san gue por meio dos ca pi la res pe ri tu bu la res, que, co mo sa be mos, é um lei to de bai xa pres são e pró prio pa ra de sem pe nhar es ta fun ção. Dos 125 mL/min de fil tra do glo me ru lar ob ti dos, em mé dia, pe lo pro ces so de fil tra ção, apenas 1 mL se cons ti tui rá em uri na. Isto quer di zer que du ran te a pas sa gem do fil tra do pe los tú bu los re nais são reab sor vi dos 124 mL/min (99%). Alguns cons ti tuin tes do san gue, tais co mo a gli co se e os ami noá ci dos, são in tei ra men te reab sor vi dos, de ven do ter con cen tra ção zero na urina.
A reab sor ção po de ser ati va e pas si va. A ati va é fei ta con tra o gra dien te de con cen tra ção, de pen
dendo, por tan to, de um trans por ta dor e gas tando ener gia. A na tu re za das cé lu las epi te liais que re vestem os tú bu los fa vo re ce es te pro ces so. Cada cé lu la epi te lial pos sui uma bor da ti po “es co va” so bre a su per fí cie lu mi nal. Estas es co vas são for ma das por mi lha res de mi cro vi lo si da des que mul ti pli cam a área to tal de reab sor ção tu bu lar. Para que a subs tância se ja reab sor vi da, de ve di fun dirse pa ra as bor das em es co va, pe ne tran do no in te rior da cé lu la. Essa di fu são se dá por que a con cen tra ção da subs tân cia no in te rior da cé lu la é me nor do que a sua con centra ção na luz tu bu lar. Uma vez den tro da cé lu la, a subs tân cia é trans por ta da ati va men te, con for me foi dis cu ti do no Capítulo 2. As subs tân cias que são reab sor vi das ati va men te in cluem ami noá ci dos, vita mi nas, só dio, cál cio, po tás sio, clo re to, mag né sio, fos fa to, sul fa tos, ni tra tos e ura tos.
A reab sor ção pas si va é fei ta pe lo pro ces so de di fu são, por tan to, a fa vor de gra dien te de con centra ção e sem gas to de ener gia. Dentre as subs tâncias que são pas si va men te reab sor vi das, in cluemse água, uréia, só dio, po tás sio, bi car bo na to e clore tos. A água é reab sor vi da por os mo se, de vi do à con cen tra ção das subs tân cias no in ters tí cio ser maior do que no in te rior dos tú bu los re nais. Cerca de 65% da água do fil tra do glo me ru lar é reab sorvi da no tú bu lo pro xi mal, 15% na al ça de Henle, 10% no tú bu lo dis tal, 9,3% no tú bu lo co le tor e 0,7% é eli mi na da na uri na. No ra mo as cen den te da al ça de Henle, a água so men te é reab sor vi da na pre sen ça do hormônio antidiurético.
No tú bu lo dis tal, exis tem dois seg men tos funcio nais: o tú bu lo di lui dor (for ma do pe la por ção gros sa da par te as cen den te da al ça de Henle e por cer ca da me ta de ini cial do tú bu lo dis tal) e o tú bulo dis tal fi nal. O pri mei ro seg men to não reab sorve água em ne nhu ma con di ção e o se gun do, bem co mo o tú bu lo co le tor, so men te a reab sor ve na pre sen ça do hor mô nio antidiurético.
A reab sor ção ati va e pas si va de so lu tos ocor re em to das as por ções dos tú bu los re nais, va rian do de acor do com as ca rac te rís ti cas das cé lu las epi teliais em ca da seg men to. As cé lu las epi te liais do tú bu lo pro xi mal são ri cas em bor da em es co va e mi to côn drias, o que fa vo re ce a reab sor ção pe lo pro ces so ati vo. Elas pos suem tam bém um nú mero mui to gran de de ca nais in ter ce lu la res que se abrem so bre o la do pe ri tu bu lar do epi té lio e a li ga ção en tre as cé lu las é frou xa, o que fa vo re ce
a reab sor ção pas si va. Essa cons ti tui ção das cé lu las epi te liais do tú bu lo pro xi mal ex pli ca por que cerca de 65% de to da a reab sor ção tu bu lar é rea li za da nes te lo cal, sen do que a gli co se, os ami noá ci dos, e as vi ta mi nas são qua se to tal men te reab sor vi dos por trans por te ati vo. As cé lu las epi te liais do segmen to fi no da al ça de Henle não pos suem bor das em es co va e têm pou cas mi to côn drias, não ocorren do nes te lo cal o trans por te ati vo, mas ape nas a di fu são sim ples. As cé lu las epi te liais do tú bu lo di lui dor são se me lhan tes àque las do tú bu lo proxi mal, ex ce to por pos suírem bor das em es co va ape nas ru di men tar, me nos ca nais in ter ce lu la res e li ga ção en tre as cé lu las mais aper ta das. Estas cé lulas es tão adap ta das pa ra o trans por te ati vo de cloro. As cé lu las epi te liais do tú bu lo dis tal fi nal são iguais às do tú bu lo di lui dor, po rém es tão adap tadas pa ra o trans por te ati vo de só dio. Finalmente, as cé lu las epi te liais do tú bu lo co le tor são de for mato ovói de, com su per fí cies li sas e con têm pou cas mi to côn drias. Apesar dis so, es tas cé lu las po dem rea li zar o trans por te ati vo de só dio, po tás sio, hidro gê nio, cál cio e ou tros íons con tra gra dien tes ele tro quí mi cos mui to grandes.
SECREÇÃO TUBULAR
O pro ces so de se cre ção tu bu lar é in ver so ao pro ces so de reab sor ção. Determinadas subs tân cias, além de se rem fil tra das no glo mé ru lo, pas sam do la do ar te rial dos ca pi la res pe ri tu bu la res pa ra o inters tí cio e daí pa ra as cé lu las tu bu la res, on de são se cre ta das pa ra a luz tu bu lar. A se cre ção tam bém po de ser ati va e pas si va, sen do es ta úl ti ma muito ra ra. A se cre ção ati va en vol ve prin ci pal men te hi dro gê nio, po tás sio, ura tos e crea ti ni na. Várias subs tân cias es tra nhas ao or ga nis mo são se cre ta das ati va men te pe los tú bu los re nais. Entre as mais impor tan tes en con tramse o áci do pa ra mi no hi púri co (PAH), que é usa do pa ra se de ter mi nar o flu xo plas má ti co re nal, o dio drast, que se pres ta pa ra de li near ra dio gra fi ca men te as vias uri ná rias, a pe ni ci li na, as sul fas e ou tras mais. Os íons amônio, sin te ti za dos den tro das cé lu las epi te liais, e o po tás sio são se cre ta dos passivamente.
A uri na so men te es ta rá to tal men te pron ta no fi nal do du to co le tor, en tran do na pél vis re nal. Assim, po de mos re su mir que a uri na é for ma da
pe la fil tra ção glo me ru lar, me nos a reab sor ção tubu lar e mais a se cre ção tubular.
A con cen tra ção das subs tân cias na uri na é deter mi na da pe lo grau de reab sor ção da subs tân cia e da água, o que é fei to no sen ti do de con ser var aque las que são in dis pen sá veis ao or ga nis mo e elimi nar as que são desnecessárias.
TRANSPORTE TUBULAR MÁXIMO E DETERMINAÇÃO
DA QUANTIDADE FILTRADA DE UMA SUBSTÂNCIA
Toda subs tân cia que é reab sor vi da ou se creta da ati va men te re quer um trans por ta dor es pecí fi co. A quan ti da de de subs tân cia que po de ser trans por ta da de pen de da con cen tra ção desta subs tân cia na cé lu la tu bu lar e do nú me ro de trans por ta do res dis po ní veis. Enquanto o nú mero de trans por ta do res é cons tan te, no pro ces so de reab sor ção, a con cen tra ção da subs tân cia varia em fun ção da quan ti da de fil tra da ou carga tu bu lar des ta subs tân cia e, no pro ces so de se cre ção, da quan ti da de da subs tân cia exis ten te no in ters tí cio. Desta for ma, pa ra qua se to das as subs tân cias reab sor vi das ou se cre ta das ati va mente exis te um va lor má xi mo de trans por te, que é cha ma do de TM (trans por te tu bu lar má xi mo). A quantidade filtrada é cal cu la da mul ti pli can dose o rit mo de fil tra ção glo me ru lar (RFG) pe la con cen tra ção da subs tân cia no plas ma. Por exemplo, pa ra um RFG de 125 mL/min e uma concen tra ção plas má ti ca de gli co se de 100 mg% ou 1 mg/mL, a car ga tu bu lar se rá de 125 mg/min (125 × 1). O au men to da quantidade filtrada satu ra gra da ti va men te os trans por ta do res, com prome ten do o trans por te e au men tan do a con cen tração da subs tân cia na uri na. No exem plo da do, to da gli co se é reab sor vi da. Se a con cen tra ção plas má ti ca da gli co se au men tar pa ra 180 mg% ou 1,8 mg/mL, a car ga tu bu lar da gli co se passa rá pa ra 225 mg/min (125 × 1,8). Neste ca so co me ça a apa re cer gli co se na uri na. O TM da glico se é atin gi do quan do a sua car ga tu bu lar é de 320 mg/min. Toda a gli co se fil tra da aci ma des te va lor per ma ne ce na uri na sen do ex cre ta da. No pro ces so de se cre ção ati va, exis te tam bém um TM que, uma vez atin gi do, im pos si bi li ta que
uma quan ti da de adi cio nal da subs tân cia se ja secre ta da pa ra a luz tu bu lar. Abai xo, o TM de reabsor ção e de se cre ção de al gu mas substâncias:
Reabsorção Secreção (mg/min)
Glicose 320 mg/min Creatinina 16
Fosfato 0,1 mM/min PAH 80
Sulfato 0,06 mM/min Diodrast 57
Aminoácidos 1,5 mM/min
Urato 15 mg/min
DETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE EXCRETADA
DE UMA SUBSTÂNCIA
O pro ces so pa ra se cal cu lar a quan ti da de fil trada ou a car ga tu bu lar de uma subs tân cia foi an terior men te de mons tra do. Veremos ago ra co mo se de ter mi na a quan ti da de ex cre ta da de uma subs tância. Calculase mul ti pli can do a con cen tra ção da subs tân cia na uri na pe lo vo lu me uri ná rio por minu to (UxV). Assim, por exem plo, se a con cen tração da crea ti ni na na uri na for de 25 mMol/mL e o flu xo uri ná rio de 2 mL/min, a quan ti da de ex cre ta da de crea ti ni na se rá de 5 mMol/min.
Conhecendose a quan ti da de fil tra da (car ga tubu lar) de uma subs tân cia e a sua quan ti da de excre ta da, po dese sa ber qual o tra ta men to que os rins es tão dan do pa ra es ta subs tân cia, is to é, se ela es tá sen do ape nas fil tra da, fil tra da e reab sor vi da ou fil tra da e se cre ta da. Admitindose, no exemplo aci ma, que a con cen tra ção plas má ti ca da creati ni na se ja de 0,4 mMol/mL e que o RFG se ja de 125 mL/min, a sua quan ti da de fil tra da se rá de 50 mMol/min (125 × 0,4), que é igual à quan ti da de ex cre ta da (25 × 2). Desta for ma, toda a quan ti da de de crea ti ni na fil tra da es tá sen do ex cre ta da, não ocor ren do reab sor ção. Considerandose os se guin tes va lo res pa ra a uréia: con centra ção plas má ti ca = 6 mMol/mL; con cen tra ção na uri na = 180 mMol/mL; flu xo uri ná rio = 2 mL/min e RFG = 125 mL/min, a sua quanti da de fil tra da se rá de 750 mMol/min e a sua quan ti da de ex cre ta da 360 mMol/min. Logo esta rá ocor ren do reab sor ção de 360 mMol/min de uréia. Considerandose os se guin tes va lo res
pa ra o áci do pa ra mi no hi pú ri co: con cen tra ção plas má ti ca = 1mMol/mL; con cen tra ção na uri na = 300 mMol/mL, flu xo uri ná rio = 2 mL/min e RFG = 125 mL/min, a sua quan ti da de fil tra da se rá de 125 mMol/min e a sua quan ti da de excre ta da, 600 mMol/min. Logo, es ta rá ocor ren do se cre ção de 475 mMol/min de áci do pa ra mi no hi pú ri co. A Tabela 12.1 for ne ce a ati vi da de re nal so bre vá rios cons ti tuin tes do plasma.
CLEARANCE OU DEPURAÇÃO PLASMÁTICA
O ter mo clea ran ce ou de pu ra ção plas má ti ca é uti li za do pa ra tra du zir a ca pa ci da de dos rins em lim par o plas ma de vá rias subs tân cias. É uma das me lho res for mas de se ve ri fi car o fun cio na men to dos rins no que diz res pei to à re ten ção e eli mina ção de subs tân cias. Entendese por clea ran ce o vo lu me de plas ma que con tém a mes ma quan tida de de de ter mi na da subs tân cia ex cre ta da pe los rins em um mi nu to. Assim sen do, se o plas ma que pas sa atra vés dos rins con tém 0,3 g de uma subs tân cia em ca da 100 mL e 0,3 g des ta subs tância tam bém en tram na uri na a ca da mi nu to, 100 mL de plas ma es tão sen do de pu ra dos da subs tância por mi nu to. Quando se diz que o clea ran ce da
uréia é de 70 mL/min, sig ni fi ca que a quan ti da de de uréia que es tá sen do ex cre ta da por mi nu to es tava con ti da em 70 mL de plas ma. Na rea li da de, o clea ran ce é um va lor vir tual, pois um vo lu me X de plas ma não fi ca iso la da men te li vre de uma cer ta quan ti da de de uma subs tân cia por minuto.
A fór mu la pa ra se cal cu lar o clea ran ce é U x V/P, on de U = con cen tra ção da subs tân cia na urina, V = vo lu me uri ná rio e P = con cen tra ção da subs tân cia no plasma.
Para a rea li za ção do clea ran ce, cos tu mase uti lizar um po lis sa ca rí deo exó ge no, a inu li na, de vido às suas pro prie da des: é fil tra da nos glo mé ru los, mas não é reab sor vi da nem se cre ta da; não é me tabo li za da; não é tó xi ca e não al te ra o rit mo de filtra ção glo me ru lar. O em pre go da inu li na re quer in ter na ção, pois esta de ve ser ad mi nis tra da por via ve no sa se gui da de in fu são con tí nua. A uri na é co le ta da du ran te 24 ho ras, o vo lu me uri ná rio é de ter mi na do em va lo res de mL/min. A qual quer mo men to das 24 ho ras, co lhese o san gue e do sase ne le a con cen tra ção da inu li na, es ta be le cen dose um va lor mé dio. O mes mo é fei to com a inuli na da uri na. Aplicandose a fór mu la U x V/P, es ta be le cese o va lor do clearance.
Clinicamente, o clea ran ce da crea ti ni na tem si do usa do em subs ti tui ção ao da inu li na co mo pro va da fun ção re nal. O pro ces so é bem mais sim ples, pois,
Tabela 12.1Função Re nal So bRe al gunS conS Ti Tuin TeS do plaS ma no homem
Substância Filtrado por 24 horas reabsorvido
Secretado excretado porcentagem reabsorvida
local
Na+ (mEq) 26.000 25.850 150 99,4 P,A,D,C
K+ (mEq) 900 900 100 100 100 P,D
Cl- (mEq) 18.000 17.850 150 99,2 P,A,D,C
HCO3- 4.900 4.900 100 P,D
Uréia (mMol) 870 460 410 53 P,A,D,C
Creatinina (mMol) 12 1* 1* 12
A.úrico (mMol) 50 49 4 5 98 P
Glicose (mMol) 800 800 100 P
Soluto total (mOs) 54.000 53.400 100 700 87 P,A,D,C
Água (ml) 180.000 179.000 1.000 99,4 P,A,D,C
∗ Secreção va riá vel, e pro vá vel reab sor ção de crea ti ni na nos homens.
P, tú bu lo pro xi mal; A, al ça de Henle; D, tú bu los dis tais; C, tú bu los coletores.
sen do a crea ti ni na uma subs tân cia en dó ge na, bas ta do sar a sua con cen tra ção nas amos tras co lhi das de san gue e, pa ra le la men te, de ter mi nar a sua con cen tração na uri na e o vo lu me uri ná rio. O clea ran ce da creati ni na é um in di ca dor vá li do da fun ção re nal, po rém não de ve ser em pre ga do quan do se de se ja me di das pre ci sas, já que, em hu ma nos, par te da crea ti ni na pode ser reab sor vi da e par te po de ser secretada.
Todas as subs tân cias que são ex cre ta das têm um va lor nor mal de clea ran ce. Um clea ran ce al to para uma da da subs tân cia in di ca que ela es tá di luí da no plas ma; ao con trá rio, um clea ran ce bai xo in di ca que ela es tá con cen tra da no plas ma. Daí po dese con cluir o bom ou mau fun cio na men to re nal. Substâncias que são to tal men te reab sor vi das, portan to que não apa re cem na uri na, co mo a gli co se, não têm clea ran ce. A Tabela 12.2 for ne ce o clea rance de al gu mas substâncias.
DETERMINAÇÃO DO RFG (RITMO DE FILTRAÇÃO
GLOMERULAR)
Devido às pro prie da des da inu li na de ser fil tra da e to tal men te ex cre ta da, não sen do reab sor vi da nem se cre ta da, o seu clea ran ce se rá igual ao RFG. Por exem plo, se a sua quan ti da de ex cre ta da (UxV) for de 30,5 mg/min para uma con cen tra ção plas má tica (P) de 0,24 mg/mL, o seu clea ran ce (U x V/P) se rá de 127 mL/min. Portanto, a quan ti da de excre ta da de inu li na es ta va con ti da em 127 mL de plas ma e, co mo a sua con cen tra ção no fil tra do glo
me ru lar é a mes ma do plas ma, va le afir mar que 127 mL/min de plas ma fo ram fil tra dos. Em vez da inuli na, po dese uti li zar o clea ran ce da crea ti ni na pa ra a de ter mi na ção do rit mo de fil tra ção glomerular.
DETERMINAÇÃO DO FLUXO SANGüÍNEO RENAL
Como sa be mos, cer ca de 1.200 mL de san gue pas sam por am bos os rins por mi nu to. Para de ter minar o flu xo sangüíneo re nal de vese, pri mei ra mente, de ter mi nar o flu xo plas má ti co re nal, bas tan do pa ra is so in fun dir no or ga nis mo o áci do pa ra minohi pú ri co (PAH) ou o diodrast e fa zer o seu clea ran ce. Estas subs tân cias são fil tra das no glo mé ru lo e se cre ta das pe las cé lu las tu bu la res, de tal mo do que a sua ta xa de ex tra ção (di fe ren ça de con cen tra ção ar te rio ve no sa) é mui to al ta, pro pi cian do que 90% da subs tân cia se jam re mo vi dos em uma úni ca passa gem pe los rins. O plas ma ve no so pe ri fé ri co é utili za do pa ra de ter mi nar a con cen tra ção plas má ti ca des tas subs tân cias, uma vez que es ta con cen tra ção é a mes ma en con tra da no plas ma ar te rial que che ga aos rins. Abai xo, um exem plo de de ter mi na ção do flu xo plas má ti co renal FPR:
Concentração de PAH na uri na (U) = 14 mg/mL
Concentração de PAH no plas ma (P) = 0,02 mg/mL
Fluxo uri ná rio (V) = 0,9 mL/min
FPR = 14 × 0,9 ÷ 0,02 = 630mL/min
Tabela 12.2deTeRminação do clea Ran ce de SubS Tân ciaS en dó ge naS
a paR TiR daS con cen TRa çõeS no plaS ma e na uRina
O flu xo plas má ti co de 630 mL/min é igual a 90% do flu xo plas má ti co to tal, po den do ser conver ti do pa ra 100% (630 × 100 ÷ 90 = 700), fi cando 700 mL/min após a con ver são, sen do en tão o flu xo plas má ti co re nal real. A par tir do va lor de 700mL/min, po dese cal cu lar o flu xo sangüíneo re nal, des de que se co nhe ça os va lo res do he mató cri to. Por exem plo, se o he ma tó cri to de um indi ví duo for de 45%, o vo lu me plas má ti co se rá de 55%, cor res pon den do aos 700 mL/min do flu xo plas má ti co re nal real. Transformandose es te va lor pa ra 100% (700 × 100 ÷ 55 = 1.272), ob te re mos o flu xo sangüíneo re nal, no ca so, 1.272 mL/min.
MECANISMOS DE CONCENTRAÇÃO E DILUIÇÃO
DA URINA
O con tro le da os mo la ri da de dos lí qui dos cor porais é uma das mais im por tan tes fun ções dos rins. Esta fun ção é exer ci da pe la ex cre ção de gran des volu mes de água na uri na, quan do os lí qui dos cor porais es tão mui to di luí dos, e pe la ex cre ção de quanti da des ex ces si vas de so lu tos, quan do os lí qui dos cor po rais es tão mui to con cen tra dos. A ex cre ção de uma uri na di luí da é um pro ces so re la ti va men te simples, po rém a con cen tra ção da uri na é bem mais com ple xa. Trataremos, a prin cí pio, do primeiro.
diluição da uRina
Quando o fil tra do glo me ru lar é for ma do no glomé ru lo, a sua os mo la ri da de é pra ti ca men te a mesma do plas ma, cer ca de 300 mi lios mo les por li tro. Para ex cre tar o ex ces so de água, é ne ces sá rio que o fil tra do se ja di luí do ao lon go de sua pas sa gem pe los tú bu los re nais. Para is so, é pre ci so reab sor ver uma maior quan ti da de de so lu to do que de água. O ra mo des cen den te da al ça de Henle é per meável à água; o ra mo as cen den te fi no e o es pes so e o tú bu lo co le tor so men te se tor nam per meá veis à água na pre sen ça do hor mô nio an ti diu ré ti co. Na Fig. 12.5, as se tas maio res re pre sen tam os lo cais dos tú bu los re nais on de ocor re a reab sor ção de so lu tos e as pa re des es cu ras in di cam os pon tos que são im per meá veis à água na au sên cia do hor mônio an ti diu ré ti co. Nas por ções ini ciais do tú bu lo dis tal, ocor re a reab sor ção ati va de íons clo re tos, o
que pro vo ca a reab sor ção pas si va de íons po si ti vos só dio, po tás sio, cál cio e mag né sio. Já no tú bu lo dis tal fi nal e nos tú bu los co le to res, ve ri fi case a reab sor ção ati va de íons só dio, o que é acom pa nhado por reab sor ção pas si va de íons clo re tos. Não se dan do nes tes lo cais a reab sor ção de água quan do o hor mô nio an ti diu ré ti co es tá ausente, a uri na fi ca di luí da (hi po tô ni ca) e des ta for ma é excretada.
ConCentRação da uRina
O nos so or ga nis mo con cen tra a uri na to das às ve zes que é ne ces sá rio ex cre tar os so lu tos com o me nor vo lu me de água pos sí vel. A con cen tra ção da uri na de pen de da pre sen ça do hor mô nio an tidiu ré ti co pa ra reab sor ver água nos lo cais que são im per meá veis a ela. Essa reab sor ção se dá por osmo se e, pa ra is so, é ne ces sá rio criar uma hi pe rosmo la ri da de nas par tes in fe rio res dos né frons. Os né frons jus ta me du la res fo ram adap ta dos pa ra desem pe nhar es sa fun ção, pos suin do al ças de Henle lon gas e ten do ca pi la res tam bém lon gos, os va sos re tos. Estes ca pi la res pos suem um sis te ma de con
Fig. 12.5 – Mecanismo da di lui ção da uri na. (Reproduzido de Arthur C. Guyton, em Fisiologia Humana e Mecanismos das Doenças, 5a edi ção, 1993, Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro, RJ.)
tra cor ren te for ma do pe los seus ra mos des cen dente e as cen den te, que fi cam mui to pró xi mos um do ou tro, per mi tin do a saí da de so lu tos de um la do e a en tra da de les por ou tro la do, man ten do, des ta for ma, a hi pe ros mo la ri da de dos lí qui dos. Este sis tema é coad ju va do pe la bai xa ve lo ci da de do san gue nos va sos re tos, não dei xan do que os so lu tos se jam ra pi da men te re mo vi dos da re gião me du lar pa ra a re gião cor ti cal e daí pa ra as veias. Este sis te ma pode ser vis to es que ma ti ca men te na Fig. 12.6.
A hi pe ros mo la ri da de é cria da pe la gran de reabsor ção de água no tú bu lo pro xi mal e no ra mo descen den te da al ça de Henle (se tas pe que nas), sen do que nes te úl ti mo lo cal, pró xi mo ao seu fi nal, os so lu tos não são reab sor vi dos, fi cando hi pe ros mó ticos. A uréia que ali che ga, pro ve nien te do tú bu lo
co le tor, au men ta ain da mais es ta hi pe ros mo la ri dade. No ra mo as cen den te da al ça de Henle e no início do tú bu lo dis tal (tú bu lo di lui dor), os so lu tos são reab sor vi dos (se tas gran des), mas não a água. Isto faz com que ocor ra uma di lui ção do fil tra do à me di da que ca mi nha pa ra o tú bu lo dis tal. No tú bu lo co le tor, na pre sen ça do hor mô nio an ti diuré ti co, a água vol ta a ser reab sor vi da (se tas pe quenas) de vi do ao fa to da os mo la ri da de do in ters tí cio ser maior do que a da luz tu bu lar. Esta reab sor ção vai au men tan do gra da ti va men te nas par tes ter minais do tú bu lo co le tor, ao con trá rio do que ocorre com os so lu tos, de tal ma nei ra que a ex cre ção dos so lu tos se faz com a me nor quan ti da de de água pos sí vel, dei xan do a uri na con cen tra da (hiper tô ni ca) (Fig.12.6).
Fig. 12.6 – Mecanismo da con cen tra ção da uri na. (Reproduzido de Arthur C. Guyton, em Fisiologia Humana e Mecanismos das Doenças, 5a edi ção, 1993, Guanabara Koogan S.A, Rio de Janeiro, RJ.)
O ato da mic ção é de na tu re za re fle xa, mas, em ge ral, ini ciase vo lun ta ria men te. Nas crian ças ou nos ca sos pa to ló gi cos é pu ra men te re fle xo. O re flexo se ini cia quan do o vo lu me de uri na na be xi ga ex ce de 150 mL. Os mús cu los li sos da pél vis re nal e do ure ter apre sen tam con tra ções rít mi cas em forma de on das pe ris tál ti cas que fa zem a uri na avan çar até a be xi ga. Na par te in fe rior da be xi ga, a ca ma da mé dia de mús cu lo li so cir cu lar for ma o es fínc ter inter no e fi bras es tria das ro deiam a ure tra, for man do o es fínc ter ex ter no. O es fínc ter in ter no é res pon sável pe la re ten ção da uri na na be xi ga e a sua aber tura é co man da da in vo lun ta ria men te. A aber tu ra do es fínc ter ex ter no ocorre pe la vontade.
A be xi ga e o es fínc ter in ter no re ce bem as inerva ções sim pá ti ca e pa ras sim pá ti ca. A pri mei ra não in ter vém no re fle xo da mic ção e pa re ce con duzir fi bras da dor. A se gun da é res pon sá vel pe la con tra ção da be xi ga, o que é fei to pe lo mús culo de tru sor, e pe la aber tu ra do es fínc ter in ter no. Quando se re pri me o de se jo de uri nar, ini bese par cial men te o re fle xo e se con trai vo lun ta ria mente o es fínc ter ex ter no, ces san do mo men ta nea mente o de se jo. Ao con trá rio, quan do se ma ni fes ta o de se jo de uri nar, o es fínc ter ex ter no re la xase por ini bi ção dos im pul sos mo to res que lhes che gam atra vés dos ner vos pu den dos. O mús cu lo ve si cal con traise e a pres são no in te rior da be xi ga aumen ta, pro vo can do a di la ta ção do es fínc ter ex terno e o es va zia men to ve si cal. O re fle xo da mic ção tem o seu cen tro na me du la sa cra, mas po de ser ini bi do ou fa ci li ta do por cen tros superiores.
O RIM ENDÓCRINO
Além da sua fun ção ex cre to ra, o rim exe cu ta uma fun ção en dó cri na, atra vés de duas subs tân cias que são por ele pro du zi das e lan ça das ao san gue. Uma de las é a re ni na, res pon sá vel pe la for ma ção de an gio ten si na II, que tem im por tan te pa pel na re gu la ção da pres são ar te rial, con for me foi vis to no Capítulo 11.
A ou tra subs tân cia en dó cri na dos rins é a eri tropoie ti na, que es ti mu la a me du la ós sea a pro du zir he má cias. As pros ta glan di nas e ci ni nas tam bém são hor mô nios for ma dos nos rins e que têm atua
ção so bre eles. Tanto a fil tra ção glo me ru lar, co mo a reab sor ção de só dio, po dem es tar sob con tro le des tas subs tân cias. As pros ta glan di nas mo di fi cam a ati vi da de ner vo sa dos pe que nos va sos re nais, modu lam a sen si bi li da de do mús cu lo li so vas cu lar à an gio ten si na II e ini bem as ações do hor mô nio an ti diu ré ti co so bre a per mea bi li da de do tú bu lo co le tor à água. Nos rins ocor re tam bém a hi dro xila ção em po si ção 1 do 25hi dro xi co le cal ci fe rol, a for ma ati va da vi ta mi na D
3.
PAPEL DOS RINS NA REGULAÇÃO DO EQUILÍBRIO
ÁCIDOBÁSICO
Quando há re fe rência ao equi lí brio áci dobá sico, tratase da re gu la ção da con cen tra ção do íon hi dro gê nio nos lí qui dos cor po rais. Pequenas al tera ções na sua con cen tra ção po dem cau sar acen tuadas va ria ções nas ve lo ci da des das rea ções quí mi cas nas cé lu las, sen do, des ta for ma, a sua re gu la ção um dos as pec tos mais im por tan tes da homeostasia.
O sím bo lo pH é usa do pa ra ex pres sar a con centra ção de hi dro gê nio, de acor do com a fórmula:
pH = log 1conc.H+
= − log.conc. H+
A par tir des ta fór mu la, quan do a con cen tra ção de hi dro gê nio es tá ele va da, o pH tem um va lor bai xo, si tua ção em que ocor re a aci do se. Ao contrá rio, quan do a con cen tra ção de hi dro gê nio es tá bai xa, o pH tem um va lor al to, de ter mi nan do, nes te ca so, uma al ca lo se. O pH nor mal no sangue ar te rial é de 7,4, con si de ran dose aci do se toda vez que for in fe rior a es te va lor e al ca lo se to da vez que for su pe rior. O li mi te in fe rior que ain da tor na pos sí vel a vi da é de aproximadamente 6,8 e o li mi te su pe rior é de cer ca de 8,0. O pH in tra celu lar é em mé dia de 7,0.
Os íons hi dro gê nio são pro du zi dos pe la for mação de subs tra tos na oxi da ção de ATP, sen do a maior con tri bui ção da da pe la oxi da ção da gli cose e de ou tros car boi dra tos, pro du zin do em torno de 13.000 mMol/dia de dió xi do de car bo no, que, ao rea gir com a água, for ma o hi dro gê nio. Este hi dro gê nio é qua se to tal men te eli mi na do pela via res pi ra tó ria, acar re tan do pou co tra ba lho para os rins. O ca ta bo lis mo das pro teí nas for ma íons
hi dro gê nio e uréia, re sul tan do por es se pro ces so cer ca de 20 mEq/dia de hi dro gê nio. A oxi da ção de cer tas subs tân cias, co mo cis teí na e me tio ni na, pa ra cons ti tuir áci do sul fú ri co, con tri bui com aproximadamente 35 mEq/dia de hi dro gê nio. A oxi da ção in com ple ta de gli co se e de lac ta to produz ou tros 35 mEq/dia e a oxi da ção das gor du ras for ma 5 mEq/dia. Desta ma nei ra, o hi dro gê nio pro du zi do dia ria men te em uma die ta nor mal, é cer ca de 95mEq. Porém, a oxi da ção das frutas con so me em mé dia 35 mEq/dia de hi dro gênio, res tan do, por tan to, 60 mEq/dia pa ra se rem ex cre ta dos pe los rins. Por ou tro la do, pa ra ca da hi dro gê nio ex cre ta do, um bi car bo na to de ve ser reab sor vi do pa ra o san gue. Assim, quan do pouco hi dro gê nio é for ma do, co mo no ca so da die ta ve ge ta ria na, gran des quan ti da des de bi car bo na to de vem ser ex cre ta das. Além dis so, po de ocor rer per da de hi dro gê nio no vô mi to, e o bi car bo na to po de ser per di do nas diar réias. Portanto, os rins de vem re gu lar não ape nas as con cen tra ções de hidro gê nio, mas tam bém as de bi car bo na to. Todas as for mas de in ges tão e eli mi na ção de hi dro gê nio e bi car bo na to con tri buem pa ra o equi lí brio ácidobá si co do or ga nis mo, sen do o que irá de ter minar o pH dos lí qui dos corporais.
Regulação do equilíbRio ÁCido-bÁsiCo
O equi lí brio áci dobá si co de pen de da ma nu tenção cons tan te da con cen tra ção de hi dro gê nio nos lí qui dos cor po rais. Três pro ces sos es tão en vol vi dos nes ta re gu la ção: 1) tam pões dos lí qui dos cor po rais; 2) cen tros res pi ra tó rios; 3) ex cre ção e reab sor ção re nal. O sis te ma tam pão dos lí qui dos cor po rais atua no sen ti do de pro mo ver a com bi na ção com áci dos e ba ses, im pe din do gran des va ria ções do pH. Este tam po na men to ocor re no lí qui do ex tra ce lu lar, in trace lu lar e no fil tra do glo me ru lar. A par ti ci pa ção dos cen tros res pi ra tó rios na re gu la ção do equi lí brio ácidobá si co fazse de ma nei ra a eli mi nar ra pi da men te o CO
2 que se acu mu la no san gue, evi tan do as sim
a di mi nui ção do pH. Nestas con di ções, o cen tro ins pi ra tó rio, con for me se rá vis to ao se tra tar da re gula ção da res pi ra ção, é es ti mu la do pe lo CO
2, de ter mi
nan do o au men to da fre qüên cia e da am pli tu de respi ra tó ria, pro pi cian do a sua rá pi da eli mi na ção. Os rins cons ti tuemse no mais im por tan te me ca nis mo
de re gu la ção do equi lí brio áci dobá si co, à me di da que ex cre tam ou re têm subs tân cias áci das ou al ca linas. Além dis so, são res pon sá veis pe lo tam po na mento do lí qui do tu bu lar, o que é fei to atra vés de três sis te mas: 1) tam pão bi car bo na to; 2) tam pão fos fa to; 3) tam pão amô nia. Para que se en ten da a fun ção tam pão dos rins, de vese, pri mei ra men te, dis cu tir a re gu la ção re nal da con cen tra ção de hidrogênio.
REGULAÇÃO RENAL DA CONCENTRAÇÃO DE
HIDROGÊNIO E BICARBONATO
Com ex ce ção do ra mo es pes so da al ça de Henle, as cé lu las epi te liais de to dos os tú bu los re nais se cre tam hi dro gê nio pa ra o lí qui do tu bu lar. Conforme se vê na Fig. 12.7, a se cre ção de hi dro gê nio co me ça com o dió xi do de car bo no que se di fun de pa ra as cé lu las epi te liais, ou que ne las é for ma do pe lo me ta bo lis mo. O CO
2, na pre sen ça da en zi ma
ani dra se car bô ni ca, com bi nase com a água, forman do áci do car bô ni co, que se dis so cia em íons hi dro gê nio e bi car bo na to. O hi dro gê nio é en tão se cre ta do pa ra a luz tu bu lar e o bi car bo na to é reabsor vi do pa ra o lí qui do ex tra ce lu lar. Desta for ma, pa ra ca da íon hi dro gê nio se cre ta do pa ra o lí qui do tu bu lar, um íon bi car bo na to pas sa pa ra o san gue. A se cre ção de hi dro gê nio é fei ta prin ci pal men te por trans por te ati vo se cun dá rio ou con tra trans porte Na+ + H+. Neste ti po de trans por te, o só dio di fun dese do lú men do tú bu lo pa ra o in te rior da cé lu la, on de sua con cen tra ção é me nor, com bi nandose ali com um sí tio da sua pro teí na trans por tado ra. O hi dro gê nio com bi nase com o ou tro sí tio da mes ma pro teí na. O só dio é en tão conduzido por trans por te ati vo pa ra o lí qui do ex tra ce lu lar, e o hi dro gê nio, uti li zan dose da ener gia gas ta nes te trans por te, é trans por ta do em sen ti do con trá rio ao do só dio, pa ra a luz tu bu lar. Além des ta mo da li dade de trans por te, pe que nas quan ti da des ape nas de hi dro gê nio são se cre ta das por trans por te ativo.
O bi car bo na to que é reab sor vi do pa ra o san gue, quan do o hi dro gê nio é se cre ta do pa ra a luz tu bular, é acom pa nha do pe la reab sor ção pas si va de sódio. Além dis so, exis te um ou tro me ca nis mo pa ra a reab sor ção de bi car bo na to, que ocor re da se guin te ma nei ra: na luz tu bu lar, o íon bi car bo na to combi nase com o hi dro gê nio li vre, for man do áci do
car bô ni co, que se dis so cia em dió xi do de car bo no e água. A água tor nase par te do lí qui do tu bu lar e o CO
2 di fun dese pa ra as cé lu las tu bu la res e daí
pa ra o san gue, on de com bi nase com a água pa ra for mar áci do car bô ni co e bi car bo na to. Desta manei ra, se um ex ces so de hi dro gê nio é se cre ta do pelos tú bu los, os íons bi car bo na to ali exis ten tes se rão qua se que com ple ta men te re mo vi dos dos tú bu los, não res tan do ne nhum pa ra ser excretado.
A ma nei ra pe la qual os rins rea jus tam o pH dos líqui dos cor po rais, quan do ele se tor na anor mal, ocorre do se guin te mo do: na aci do se, a se cre ção de íons hi dro gê nio é su pe rior à fil tra ção de íons bi car bo nato. Desta for ma, exis te pou co bi car bo na to pa ra combi nar com o hi dro gê nio, que en tão se com bi na com os tam pões re nais, sen do, des ta ma nei ra, ex cre ta dos na uri na pa ra equi li brar o pH. Na al ca lo se, dáse o con trá rio, is to é, a fil tra ção de bi car bo na to é maior do que a se cre ção de hi dro gê nio. Como os íons bicar bo na to ne ces si tam de rea gir com o hi dro gê nio pa ra se rem reab sor vi dos, e não ha ven do dis po ni bili da de de hi dro gê nio pa ra tal, o bi car bo na to pas sa pa ra a uri na sen do ex cre ta do e o pH equilibrado.
FUNÇÃO TAMPÃO DOS RINS
À me di da que o hi dro gê nio vai sen do se cre tado pa ra o lí qui do tu bu lar, o pH da uri na vai gra dati va men te se aci di fi can do. Quando é atin gi do um va lor de pH na uri na de 4,5, as cé lu las epi te liais dos tú bu los não con se guem mais se cre tar hi dro gênio. Se não exis tis sem tam pões que re ti ves sem o hi dro gê nio na uri na, per mi tin do a sua ex cre ção, es te va lor se ria atin gi do ra pi da men te e a se cre ção de hi dro gê nio se ria interrompida.
tampão biCaRbonato
O tam pão bi car bo na to é cons ti tuí do pe la mis tura de bi car bo na to (HCO
3) e dió xi do de car bo no
(CO2) na mes ma so lu ção. A equa ção de Hender
sonHasselbalch pa ra es te sis te ma é:
pH = pK + log HCO 3
CO2
De acor do com ela, quan do a con cen tra ção dos dois íons dis sol vi dos é a mes ma, o pH é igual ao pK, si tua ção em que é maior o po der de tam po
na men to. Quanto mais o pH se dis tan cia do pK, tan to pa ra bai xo co mo pa ra ci ma, a po tên cia dos tam pões di mi nui. É o ca so do tam pão bi car bo nato, cu jo pK é de 6,1, sen do o pH dos lí qui dos corpo rais de 7,4. Esta é a prin ci pal ra zão pe la qual a capa ci da de de tam po na men to des te sis te ma é bai xa. Porém, ele cons ti tuise no mais im por tan te den tre to dos os ou tros, uma vez que a con cen tra ção dos dois íons dis sol vi dos é al ta em nos so cor po e pode ser re gu la da pe lo sis te ma res pi ra tó rio e renal.
Nos rins, o sis te ma tam pão bi car bo na to com binase com o hi dro gê nio, for man do áci do car bô nico, que é um áci do fra co e, por tan to, com pou co po der de aci di fi ca ção da uri na. O áci do car bô ni co se dis so cia em CO
2 e HCO
3, (equa ção abai xo)
re ti ran do des ta for ma o hi dro gê nio da uri na, manten do o seu pH em tor no de 4,5 (Fig. 12.7).
H+ + HCO3 ⇔ H
2CO
3 ⇔ CO
2 + H
2O
tampão FosFato
O sis te ma tam pão fos fa to fun cio na de ma nei ra pra ti ca men te igual ao sis te ma tam pão bi car bo na to, sen do cons ti tuí do pe lo fos fa to di bá si co (HPO
4) e
pe lo fos fa to mo no bá si co (H2PO
4). A quan ti da de
de fos fa to di bá si co no fil tra do glo me ru lar é cer ca de quatro ve zes maior do que a do fos fa to mo nobá si co. O ex ces so de hi dro gê nio que en tra nos tú bu los com bi nase com o HPO
4 pa ra for mar
H2PO
4, sen do es te ex cre ta do na uri na, re mo ven
do as sim o hi dro gê nio. Esta rea ção ve ri fi case em
Fig. 12.7 – Secreção de íons hi dro gê nio pe lo tú bu lo; reab sor ção de íons só dio em tro ca de hi dro gê nio secre ta do; sis te ma tam pão bi car bo na to (com bi na ção do hi dro gê nio com bi car bo na to nos tú bu los, pa ra for mar dió xi do de car bo no e água).
maior es ca la nos tú bu los dis tais e tú bu los co le tores, on de o fos fa to di bá si co es tá mais con cen tra do por não ser reab sor vi do e de vi do à reab sor ção de água. Este tam pão pos sui um pK de 6,8, ope rando mais pró xi mo do pH 7,4, sen do, por is so, mais efi cien te do que o tam pão bi car bo na to. A con centra ção de HPO
4 nos lí qui dos cor po rais é mui to
bai xa, ra zão pe la qual o tam po na men to nes tes locais é me nos im por tan te do que o tam po na mento pe lo bi car bo na to. Mas, sua al ta con cen tra ção no lí qui do tu bu lar, tor nao mais efi cien te que o tam pão bi car bo na to no tam po na men to da uri na. A Fig.12.8 mos tra a com bi na ção do fos fa to di bási co com o hi dro gê nio. Observe que pa ra ca da hidro gê nio se cre ta do um bi car bo na to é reab sor vi do jun ta men te com o sódio.
tampão amônia
Todas as cé lu las epi te liais dos tú bu los re nais, com ex ce ção das en con tra das no ra mo fi no da al ça de Henle, são ca pa zes de sin te ti zar amô nia (NH
3).
A amô nia de ri va da de gra da ção dos ami noá ci dos, sen do a glu ta mi na a sua prin ci pal fon te. Possui al ta li pos so lu bi li da de, di fun din dose pa ra o lú men dos tú bu los, on de se com bi na com o hi dro gê nio se creta do pa ra for mar o íon amô nio (NH
4), de acor do
com a rea ção: H + NH3 = NH
4, sen do es te ex cre
ta do na uri na em com bi na ção com íons clo re to e ou tros ânions tu bu la res. Da mes ma for ma co mo ocor re com os tam pões bi car bo na to e fos fa to, no tam po na men to pe la amô nia, os íons bi car bo na to e só dio são reab sor vi dos pa ra o san gue quan do se dá a se cre ção de hi dro gê nio (Fig. 12.9).
DIURÉTICOS
Diuréticos são subs tân cias que pro mo vem um au men to da for ma ção de uri na. De um mo do geral, atuam so bre os rins mais na fun ção tu bu lar do que na glo me ru lar. A prin ci pal in di ca ção dos diu ré ti cos é no tra ta men to da hi per ten são ar te rial e na re mo ção do ede ma cor po ral. Existem vá rios ti pos de diu ré ti cos, com me ca nis mo de ação bastan te diversificado.
diuRétiCos osmótiCos
A pre sen ça de qual quer subs tân cia não reab sor vível no fil tra do glo me ru lar irá di mi nuir acen tua damen te a reab sor ção de água. À me di da que a água vai sen do reab sor vi da, o so lu to não reab sor ví vel fica rá con cen tra do e exer ce rá uma pres são os mó ti ca que irá re ter água nos tú bu los re nais. Substâncias que pro mo vem es se efei to, tais co mo a sa ca ro se e o ma ni tol, são cha ma das de diu ré ti cos os mó ticos. Quando to da a gli co se fil tra da não é reab sorvi da, a que per ma ne ce nos tú bu los re nais, co mo no ca so do dia bé ti co não con tro la do, pro vo ca es te efei to os mó ti co, au men tan do a diurese.
diuRétiCos de alça
São cha ma dos diu ré ti cos de al ça aque las substân cias que blo queiam a reab sor ção de clo reto e de só dio na al ça de Henle. A fu ro se mi da, o ácido eta crí ni co e a bu me ta mi da são os mais po tentes diu ré ti cos des ta na tu re za. Atuam ini bin do a
Fig. 12.9 – Secreção de íons hi dro gê nio pe lo tú bu lo, reab sor ção de íons só dio em tro ca de íons hi dro gê nio se cre ta do, sis te ma tam pão amônia.
Fig. 12.8 – Secreção de íons hi dro gê nio pe lo tú bu lo; reab sor ção de íons só dio em tro ca de íons hi dro gê nio se cre ta do; sis te ma tam pão fosfato.
reab sor ção ati va de clo re to na por ção as cen den te da al ça de Henle. Neste ca so, não ocor re tam bém a reab sor ção pas si va de só dio e de ou tros íons posi ti vos, sen do que to dos os íons pas sam a exer cer um efei to os mó ti co com con se qüen te au men to da diu re se. Os diu ré ti cos de al ça não afe tam o equi lí brio áci dobá si co, mas in ter fe rem com o equi lí brio ele tro lí ti co e hí dri co, uma vez que aumen tam a ex cre ção de só dio e clo reto, e tam bém de po tás sio, mag né sio, cál cio e água.
benzotiadiazidas
A clo ro tia zi da foi o pri mei ro mem bro do gru po das ben zo tia dia zi das a ser es tu da do. Embora mui tos com pos tos aná lo gos te nham si do pre pa ra dos sub seqüen te men te, co mo o hi dro clo ro tia zi da e a benzo tia zi da, a ação far ma co ló gi ca bá si ca de les é a mesma da clo ro tia zi da. Este diu ré ti co atua no seg men to fi nal do tú bu lo dis tal e, pro va vel men te, no tú bu lo co le tor, ini bin do a reab sor ção ati va de só dio e a reab sor ção pas si va de clo ro. A diu re se é au men ta da de vi do à ele va ção da pres são os mó ti ca tu bu lar e à reten ção de água nos tú bu los re nais. Diuréticos des ta clas se são es po lia do res de po tás sio, uma vez que, dimi nuin dose a reab sor ção de só dio, a cé lu la epi te lial tor nase mais ne ga ti va, o que per mi te uma maior se cre ção de po tás sio e a sua eli mi na ção na urina.
inibidoRes da anidRase CaRbôniCa
A ace ta zo la mi na e ou tros ini bi do res da ani dra se car bô ni ca, co mo a di clor fe na mi da e a me ta zo lami da, im pe dem a reab sor ção de íons bi car bo na to pe los tú bu los re nais. O me ca nis mo de ação des tes diu ré ti cos fazse pe la ini bi ção da ani dra se car bô ni ca, uma en zi ma que re ves te o bor do lu mi nal das cé lulas epi te liais dos tú bu los re nais e ace le ra a rea ção de com bi na ção do hi dro gê nio com o bi car bo na to pa ra for mar áci do car bô ni co. Uma vez que es ta rea ção se ja re tar da da, o bi car bo na to não é re mo vi do da luz tu bu lar, sen do ex cre ta do na uri na, jun ta men te com a água por efei to os mó ti co. Devido a es te fa to, es tes diu ré ti cos de ter mi nam um cer to grau de acidose.
inibidoRes da aldosteRona
A es pi ro no lac to na e mui tas ou tras subs tân cias des te gru po com pe tem com a al dos te ro na por
sí tios exis ten tes nas cé lu las epi te liais do tú bu lo dis tal. Desta for ma, blo queiam a ação da al dos tero na no pro ces so de au men to da reab sor ção de só dio e de água. Com is so, o só dio exer ce um efei to os mó ti co que agrava a diu re se. Substâncias des ta na tu re za blo queiam tam bém o efei to da al dos te ro na de au men tar a se cre ção de po tássio, que po de ter a sua con cen tra ção no san gue ele va da perigosamente.
poupadoRes de potÁssio
O trian te re no e a ami lo ri da atuam re du zin do a reab sor ção de só dio na luz tu bu lar, pro vo can do diure se os mó ti ca. São usa dos na clí ni ca mé di ca quando se de se ja o efei to diu ré ti co sem per da ex ces si va de po tás sio. O po tás sio é se cre ta do pe las cé lu las epite liais do tú bu lo dis tal e es tes diu ré ti cos di mi nuem a sua se cre ção e, con se qüen te men te, a sua eli mi nação na uri na. As subs tân cias des ta na tu re za não têm efei to com pe ti ti vo com a aldosterona.
diuRétiCos meRCuRiais
Por um pe río do de cer ca de 30 anos os mercu riais or gâ ni cos fo ram os prin ci pais diu ré ti cos. Com a in tro du ção dos diu ré ti cos orais po ten tes e me nos tó xi cos, seu uso di mi nuiu e, ho je, pra tica men te não são pres cri tos. A prin ci pal ação destes diu ré ti cos é de pri mir os me ca nis mos tu bu la res res pon sá veis pe la reab sor ção de só dio e clo reto e au men tar a eli mi na ção de po tás sio, po rém o me ca nis mo pe lo qual atuam ain da não foi de vida men te elu ci da do. Atualmente, há ape nas duas pre pa ra ções ofi ciais de diu ré ti cos mer cu riais: a mer cap to me ri na só di ca e a meralurida.
Xantinas
Os efei tos diu ré ti cos das xan ti nas, co mo a ca feí na e a teo fi li na são co nhe ci dos há bas tante tem po, mas o seu me ca nis mo de ação ain da não es tá es cla re ci do. Acreditase que o au men to da diu re se que elas pro vo cam se ja o re sul ta do de sua ação es ti mu la do ra da ati vi da de car día ca, incre men tan do o flu xo sangüíneo re nal e a ta xa de fil tra ção. Todavia, não se des car ta a sua ação di re ta so bre o tú bu lo re nal, di mi nuin do a reabsor ção de sódio.
Apesar de não se rem uti li za dos co mo diu ré ticos, al gu mas subs tân cias, co mo ál cool, nar cóti cos, hip nó ti cos e anes té si cos, têm um efei to diu ré ti co, des de que se jam ca pa zes de ini bir a se
cre ção do hor mô nio an tidiu ré ti co pe lo sis te ma su praóti cohi po fi sá rio pos te rior. Também quando gran des vo lu mes de água são in ge ri dos, os líqui dos or gâ ni cos fi cam di luí dos e o hor mô nio an ti diu ré ti co não é se cre ta do. O re sul ta do dis so é que a água não reab sor vi da é eli mi na da na uri na, au men tan do mui to o vo lu me urinário.
