Fisiologia Renal (em construção)

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No calor, a urina fica mais concentrada porque o rim diminui a quantidade que ele produz e retemos líquido em nosso corpo devido ao excesso de sudorese. Sentimos sede para reequilibrar. Nossas células perdem água para o meio extra-celular para reequilibrar as concentrações salinas dentro e fora delas (o meio extra-celular fica mais concentrado quando perdemos água).

            No frio, trememos para metabolizar, para termos metabolismo. Ficamos com a pele ressecada porque não bebemos água suficiente (pois, apesar de não suarmos, perdemos água na fala, na respiração etc.).

            Uma pessoa desidratada não deve tomar grande quantidade de água pura; o soro é mais indicado porque reidrata com a mesma concentração do sangue do indivíduo.

           

            Concentração das soluções no sangue

            Quando o sal (NaCl) cai na água, dissocia-se, então 1 osmolar passa a ser 2 osmolares. A água se movimenta para onde há mais partículas (para onde está mais concentrado).

            Rim – responsável por 20% do débito cardíaco (mais que o cérebro, mais que os pulmões, mais que o coração); seleciona tudo de útil e filtra o sangue; não reaproveita os restos metabólicos, impedindo o envenenamento por alterações no pH e no volume do sangue. Se os rins pararem de funcionar, o indivíduo só sobrevive por dois ou três dias.

            Filtração – inicia-se no glomérulo (“peneira” que faz a seletividade); é o primeiro lugar por onde o sangue passa.

            As proteínas de alto peso são retidas e a água, as micoses, os pequenos sais etc. passam. É o mecanismo mais simples do sistema renal, porém com características especiais. O coração exerce uma pressãao que empurra o sangue para que ele atravesse a membrana; quanto maior a pressão, maior a filtração. Porém, durante a atividade física, a pressão renaal cai porque o sangue é bombeado especialmente para o cérebro e os músculos; então, há perda de grandes proteínas, porque os rins relaxam e a seletividade diminui. Por isso, a perda não é só pela sudorese, mas também pela urina.

             A ruptura de fibra muscular pode ocorrer com os rins, se o exercício ultrapassar o que o indivíduo pode suportar, havendo parada de função renal, que pode ser recuperada.

            Na filtração, a água sai dos túbulos ou entra neles, dependendo do estado corporal. Os rins recebem o aporte de sangue diretamente da artéria abdominal.

            Processo – a arteríola aferente entra no glomérulo; um “tufo” é formado e sai pela arteríola eferente. No encontro de células com capilares, forma-se um “leito” nessa região, que é lipoprotéica, com capacidade de preservar proteínas e ânions no sangue. Aproximadamente 20% do que passa é filtrado; após a passagem, o fluxo continua. Se a pressão caimuito, a estrutura da membrana basal da célula ligada ao capilar se alarga.

            Após a filtração, há a recuperação (reabsorção de água, glicose, sais).

           

            Funções do rim

            - regulação do volume de água

            - equilíbrio ácido-base (excreção de radicais ácidos e reabsorção de bases)

            - conservação de nutrientes (glicose, aminoácidos)

            - excreção de restos metabólicos

            - regulação da hemodinâmica renal e sistêmica (prostaglandinas e sistema renina-angiotensina-aldosterona)

            - participação na produção de eritrócitos (eritropoetina – hormônio que age diretamente nos precursores dos glóbulos vermelhos da medula óssea)

            - participação no metabolismo ósseo do cálcio e do fósforo (através da vitamina D)

            Depois que a urina é formada, passa pelos ureteres e se armazena na bexiga para ser excretada.

            Filtração – o capilar glomerular possui fendas e é envolvido pela célula, formandouma ligação “frouxa” entre os dois. Uma camada de lipoproteína é formada na região entre o capilar e a célula. Sangue, proteínas grandes e outros componentes passam direto nos capilares; organelas menores saem pela fenda. Depois, o capilar corre uma região tubular da alça de Henle e vai sendo transformadoem urina (água + dejetos etc.).

            Diabetes – após o sangue passar pela alça, é necessário energia para a reabsorção de glicose; no diabético, há deficiência nos transportadores de glicose, sódio, potássio etc. Quando há excesso de glicose (ela é descarregada em grande quantidade no filtrado), a estrutura não agüenta e descarrega tudo para a urina.

            Dois terços de água corporal estão nas células; três litros e meio estão no plasma; dez litros e meio estão no líquido intersticial.

            Membranas biológicas: em geral, são altamente permeáveis à água e íons.

            Velocidade das excreções – avaliação da filtração glomerular.

            Filtração glomerular de insulina = concentração de insulina (substância para experiências em laboratório).

            Normalmente, usa-se a creatina para avaliar a filtração glomerular (para qualquer substância).

           

            Ritmo de filtração glomerular (RFG)

            - [x]início = [x]final

                - concentração plasmática da substância x vezes RFG = concentração plasmática na urina vezes fluxo urinário

  
          
             No fim do processo, zero de glicose na urina (em casos normais).

            A urina e o sangue são colhidos após uma corrida, por exemplo, para exames antidoping e de glicose.

      * No exercício: baixa carga de sangue; na hipertensão: alta carga de sangue (dois extremos que alteram as características dos poros dos capilares com a pressão sanguínea que atravessa para a cápsula. As células sanguíneas geralmente não passam. A água é puxada de volta porque a cápsula exerce força física sobre a chegada maior de sangue (quando chega ao seu limite de distensão).

      O grande determinante de tudo é o coeficiente de filtração (que determina as características da membrana capilar).

      ** Daí pra frente, há muitas mitocôndrias (porque, pelo transporte, há um grande gasto de energia); há grand reabsorção de glicose (aminoácidos também), apesar de ser uma pequena parte do túbulo proximal; também há regulação do pH sanguíneo.

      No segmento grosso da alça de Henle há a reabsorção do cálcio e recuperação do bicarbonato, eliminando o ácido.

           No túbulo distal também há muitas mitocôndrias e o plasma que está saindo se encontra com o que está entrando. Há células que informam ao rim como ele está funcionando (concentrações; se a urina está diluída, perdendo muita água; se há grande perda de sódio) e faz o controle pela absorção final através da função hormonal (ADH etc.).

            Revisão:

            - túbulo proximal: reabsorção de glicose;

            - túbulo distal: verificação (controle);

            Exercícios físicos no sol com muita perda de líquido: redução da pressão, não abastecendo suficientemente o aparelho justa-glomerular.

            - No néfron, as células formam uma espécie de tubo.

            - Os capilares do néfron tem calibres reduzidos a nível celular.

           

            Ritmo de filtração glomerular (RFG) e a importância de medir essa filtração no esporte.

            Como medir o RFG no esporte (atividade intensa) ou na hipertensão com ocorrência de hemorragia (desvios da condição de repouso) – a concentração de uma substância (não assimilada pelo organismo) injetada no sangue é igual à concentração na urina excretada.

            Os músculos produzem constantemente o metabólito creatinina; então, consegue-se ter uma ideia da massa renal de quem está sendo avaliado. Por exemplo: um atleta após exercício físico intenso – sua função renal está muito alterada e só depois de uns dias pode ser feito o exame, pois os metabólitos tem sua eliminação prejudicada. Chama-se depuração ou “clearance” de uma substância.

            Diabete – não-produção de insulina ou resistência à insulina = aumento de glicose no sangue (diabete = urina doce).

            Antes do túbulo proximal, toda a glicose é absorvida. Isso não acontece com o diabético.

            A atividade física intensa é benéfica para o diabético, que é subnutrido, de uma forma geral. Os benefícios dos exercícios físicos são: aumento de entrada de glicose nas células, retirando o excesso do sangue; diminuição da perda de massa muscular e de cálcio nos ossos.

            Sal – se ingerirmos muito sal, o sódio (Na) aumenta sua concentração no plasma sanguíneo e as células perdem água para o plasma. Dá sede quase que imediata. O sal, ao final do processo (após passar pelo aparelho justa-glomerular, apesar de todas as questões hormonais), é excretado, ou a água é reabsorvida.

            Se perdermos muito potássio (K), nosso coração para (devido à importância de ser o eletródio da bomba de K).

            O sal em excesso tem relação com a hipertensão; a osmolalidade do plasma aumenta e é sentido no tálamo. Dá sede e aumenta a urina, que excreta o excesso.

            RFG – a massa que entra pela artéria aferente é igual à massa excretada; a substância é filtrada e também secretada.

            O RFG aumentado (ou hipertensão, com coração batendo rápido) faz com que a velocidade de saída de creatinina também seja aumentada. A pressão sanguínea que chega é maior, forçando a região do glomérulo; o capilar glomerular “incha” e seus poros dilatam, havendo perda de grandes proteínas. Controle: o capilar sofre constricção na região que antecede a primeira região de filtração. Esses processos são extremamente rápidos e ocorrem ao longo do tubo, controlados pelo rim (através de hormônios etc.) e o RFG se torna constante, praticamente.

            Após uma hemorragia ou atividade física, é o inverso: a pressão cai muito e ocorre vasoconstricção na região após o glomérulo (a região anterior ao glomérulo também pode se dilatar). Chama-se balanço túbulo-glomerular.

            Depuração de uma substância – volume de plasma “completamente” limpo da substância pelo rim por unidade de tempo.

            Se no exercício intenso o RFG diminui, a concentração da creatinina plasmática aumenta e deve ser eliminada na continuidade para não haver acúmulo de metabólitos. Se não houver lesão renal, de um a dois dias o rim do atleta estará completamente limpo da substância; quando há lesão renal, após dois ou três dias o atleta apresentará problemas como uremia, dores etc., como se fosse um envenenamento.

            Estudo dirigido

1)      O suor é um líquido diluído em relação ao plasma, contendo baixa concentração de sódio. Quando fazemos exercícios físicos, especialmente em dias quentes, podemoschegar a perder dois quilos de peso, que reflete a perda de líquido corporal pelo suor. Nesse caso, discuta o que acontece com:

a)     a osmolalidade plasmática – aumenta, pois o plasma fica mais concentrado devido à perda de água excessivamente.

b)     volume plasmático – diminui, também devido à perda do volume de água.

c)      osmolalidade urinária – aumenta, pois o rim passa a controlar a perda de água através da urina, tornando-a mais concentrada.

2)     O que é mais aconselhável beber, nesse caso?

a)     água;

b)     solução isotônica contendo eletrólitos;

c)      solução levemente hipotônica contendo eletrólitos;

d)     solução levemente hipertônica contendo eletrólitos;

Por quê?

Porque,apesar de perdermos basicamente água, também perdemos uma pequena quantidade de eletrólitos.

3)     Na tabela abaixo, estão os valores médios da concentração de lactato no plasma e na excreção urinária de lactato obtidos de 15 atletas voluntários submetidos a um exercício:

Exercício: Corrida de 400m	Lactato plasmático (mmol/ml)	Excreção renal de lactato (milimol/min)	Depuração de creatinina (ml/min)
Repouso Exercício	1,6 12,0	0,85 184,70	133 108

a)     Sabendo que o clearance de creatinina pode ser usado como uma medida do RFG, é certo dizermos que o aumento da excreção renal de lactato após o exercíco físico é devido a uma alteração no RFG?

Não, pois a concentração plasmática do lactato aumenta, chegando ao ponto de saturação.

b)     Sabendo que a maior parte do lactato filtrado é reabsorvido no túbulo proximal, qual a mais provável explicação para os resultados obtidos?

O aumento da concentração de lactato ultrapassou o limite de capacidade de sua absorção.

Água corporal – 50 a 60% nos homens e 45 a 50% nas mulheres (peso seco).



            K, Na e proteínas são grandes geradores de movimentação de água (por pressão osmótica).

Sistema RAA (renina-angiotensina-aldosterona)



            A renina é secretada, passando pela arteríola aferente; com seu aumento no fígado, o fígado libera o substrato da renina: o angiotensinogênio; então, a angiotensina I é formada; com seu aumento, a enzima de conversão, nos pulmões, transforma a angiotensina I em angiotensina II. Por sua vez, a angiotensina estimula a liberação de aldosterona, que é produzida na glândula supra-renal, faz o rim aumentar sua reabsorção de sódio e produz vasodilatação para restabelecer a filtração renal e o efeito sistêmico (vasodilatação) – capilares do corpo inteiro/ redução da resistência da musculatura.

Controle de liberação de renina

a)     baroceptores – pressão de perfusão renal – quando aumenta, diminui a secreção de renina e vice-versa.

b)     baixo [NaCl] – aumenta a produção de renina, pois mexe com o volume e, para cumprir o ciclo, ativa alguns hormônios que estimulam a reabsorção de sódio (Na).

            Angiotensina II: aumento da reabsorção de Na+; vasoconstricção na arteríola aferente; aumento da sede (devido à perda de volume).



            ADH (anti diuretic hormone) ou vasopressina

            ADH ↓ – urina diluída

            ADH ↑– urina concentrada

            Hipotálamo (centro da sede – é sensibilizado por alterações de volume): produz ADH e o transfere via sinapse até a hipófise, que tem circulação mais intensa e libera o ADH na própria circulação
           

            ↑ osmolalidade plasmática (menos água) - ↑ nível de ADH

            ↓ osmolalidade plasmática - ↓ nível de ADH

            ↓ volume plasmático - ↑ ADH

            Ação renal (ADH ↑)

            ↑ reabsorção de NaCl;

            ↑ permeabilidade à água (na porção final do túbulo distal);

            Aquaporinas (proteínas – canais de água inseridos em membranas); o ADH entra em ação e as proteínas migram até a membrana e promovem a reabsorção de água: concentração da urina aumenta.

            pH sanguíneo – 7,35 a 7,45 (limite tolerável mínimo 6,8 e máximo 7,8); se permanecer no limite por algumas horas, ocorrerá a morte (porque o salto de uma unidade para outra é um aumento – ou diminuição – de 10 vezes.

            No exercício com aumento da produção de ácido lático, a acidez no músculo produz uma ação desagradável (alerta de dor que indica que o músculo está começando a ser lesado).

            CO2 + H2O ⇔ H2CO3 → H+ e (HCO3)negativo

            (H2CO3 é ácido carbônico: quando é quebrado, produz H+ necessário e elimina o bicarbonato.)             Resultado final: NaHCO3 → Na+ e (HCO3)negativo

            O ácido é recebido da ingestão ou do próprio metabolismo

      ↑[H+] - ↑ respiração (expulsão de CO2)

      ↓[H+] - ↓ respiração (manutenção de CO2)

                     A urina tem cheiro de amônia; o H+ é excretado; na filtração, não retorna ao organismo.

                     Quando o bicarbonato é excretado, é formado o ácido carbônico, que dissocia-se e recupera o CO2; à medida que o pH é restabelecido, nada mais é preciso ser excretado­; o H+ é recuperado junto, mais importante é recuperar o CO2 para gerar novo bicarbonato.

                     O rim reabsorve bicarbonato e produz novo, a partir do ácido carbônico e traz de volta para circulação, voltando a tamponar o pH do sangue.

                     Com muito CO2, o pulmão aumenta a respiração (hiperventila) para eliminar o excesso. Mais bicarbonato é produzido.

                     A superdosagem de aspirina (ácido acetil-salicílico) produz sobrecarga ácida no organismo. Exercícios anaeróbios também produzem, mas a alteração é maior em tiros de 100m (corrida), por exemplo. Na musculação isso não acontece, porque respiramos mais; então, dá tempo de manter o equilíbrio. No caso da sobrecarga ácida por exercícios anaeróbios, todos os sistemas–tampão do organismo são utilizados.

           

                    Sobrecarga básica

                    Exemplo: ingestão de bicarbonato (acontece quando um atleta toma uma dose alta de bicarbonato antes da prova para evitar que entre em estado de acidose durante o exercício). Não há grande resultado, porque o rim trata de excretar rapidamente. Talvez no ciclismo essa prática dê certo, desde que o bicarbonato seja ingerido durante a prova.

                  O excesso de base é excretado – o rim excreta o bicarbonato, lança H+ na circulação e joga bicarbonato pra fora. A urina sai muito básica; o pulmão deprime a ventilação, mantém a pCO2 (concentração de CO2 dissolvido no sangue) do sangue e aumenta a carga ácida do organismo. O CO2 + H2O formam ácido carbônico.

                    Altitude

                    Quanto maior a altitude, mais rarefeito o ar se encontra, isto é, tem pouco O2 para trocar com o CO2 que produzimos. Então, entramos em acidose respiratória.

                  A resposta imediata do rim é excretar H+ e reabsorver bicarbonato. Depois, secreta o hormônio que estimula a produção de eritrócitos (eritropoetina) para o restabelecimento, que ocorre mais ou menos em uma semana.

                   O doping sanguíneo é “suicida” porque, apesar de aumentar o número de eritrócitos, aumenta também a pressão sanguínea, a vasodilatação etc., então é nocivo ao organismo.