Os Rins Conservam Água Excretando Urina Concentrada

OS RINS CONSERVAM ÁGUA EXCRETANDO URINA

CONCENTRADA

 

A capacidade do rim, de formar urina mais concentrada que o plasma, é

essencial para a sobrevivência dos mamíferos terrestres, inclusive dos seres

humanos. A água é continuamente perdida do corpo por várias vias,

incluindo os pulmões, por evaporação para o ar expirado, o trato

gastrointestinal, pelas fezes, a pele, por evaporação e sudorese, e os rins,

pela eliminação de urina. Consumo de líquido é necessário para compensar

essa perda, mas a capacidade dos rins em produzir pequeno volume de urina

concentrada minimiza a ingestão de líquido necessária para manter a

homeostasia, função especialmente importante quando ocorre escassez de

água.

Quando ocorre déficit hídrico no corpo, os rins geram urina concentrada

por continuar a excretar solutos, ao mesmo tempo em que aumenta a

reabsorção de água, diminuindo o volume de urina formado. O rim humano

pode produzir urina com osmolaridade máxima de 1.200 a 1.400 mOsm/L,

4 a 5 vezes a osmolaridade do plasma.

Alguns animais do deserto, como o camundongo saltador australiano,

conseguem eliminar urina com osmolaridade de até 10.000 mOsm/L. Essa

habilidade permite que o camundongo sobreviva no deserto sem ingestão de

água; quantidade suficiente de água pode ser obtida por meio do alimento

ingerido e pela água produzida no corpo pelo metabolismo dos alimentos.

Os animais adaptados aos ambientes de água doce apresentam capacidade

mínima de concentração urinária. Os castores, por exemplo, conseguem

concentrar a urina até apenas 500 mOsm/L

Volume Urinário Obrigatório

A capacidade máxima de concentração da urina pelos rins prediz o volume

diário obrigatório de urina para eliminar do corpo os produtos residuais

metabólicos e os íons ingeridos. O ser humano normal, pesando 70 kg, deve

excretar em torno de 600 miliosmóis de soluto por dia. Se a capacidade máxima de concentração urinária for de 1.200 mOsm/L, o volume mínimo de urina que

deverá ser excretado, conhecido como volume urinário obrigatório, poderá ser calculado conforme exposto a seguir:

 

Essa perda mínima de volume na urina contribui para a desidratação,

juntamente com a perda hídrica pela pele e tratos respiratório e gastrointestinal,

quando não existe disponibilidade de água.

A capacidade limitada do rim humano de concentrar a urina até aproximadamente 1.200

mOsm/L explica por que ocorre grave desidratação quando se ingere água do mar. A concentra ção

de cloreto de sódio nos oceanos gira em torno de 3,0% a 3,5%, com osmolaridade variando entre

1.000 e 1.200 mOsm/L. O consumo de 1 litro de água do mar, com concentração de 1.200 mOsm/L representaria ingestão total de cloreto de sódio de 1.200 miliosmóis. Se a capacidade

máxima de concentração da urina for de 1.200 mOsm/L, a quantidade de volume urinário

necessária para excretar esses 1.200 miliosmóis seria de um 1.200 miliosmóis divididos por 1.200

mOsm/L, ou 1,0 litro. Por que então a ingestão de água do mar causa desidratação? A resposta é que os rins devem também excretar outros solutos, especialmente ureia que sozinha contribui com

cerca de 600 mOsm/L quando a urina é maximamente concentrada. Portanto, a concentração

máxima do cloreto de sódio que pode ser excretada pelos rins é cerca de 600 mOsm/L. Assim, para cada litro de água salgada ingerida, 1,5 litro de urina seria necessário para livrar o corpo de 1.200 miliosmóis de cloreto de sódio ingerido, além dos 600 miliosmóis dos outros solutos, como

a ureia. Isso resultaria em perda real de meio litro de líquido para cada litro de água do mar

ingerido; tal fato explica a ocorrência de rápida desidratação em vítimas de naufrágio que ingerem a água do mar. Entretanto, o camundongo saltador australiano vítima de naufrágio poderia beber impunemente toda a água do mar necessária ou desejada.

 

GRAVIDADE ESPECÍFICA DA URINA

A gravidade específica da urina é, com frequência, utilizada no ambiente

clínico para dar estimativa rápida da concentração de solutos na urina.

Quanto mais concentrada for a urina, maior será sua gravidade específica.

Na maioria das vezes, a gravidade específica de urina aumenta linearmente

com a elevação da osmolaridade urinária (Figura 29-3). Todavia, a

gravidade específica da urina é medida do peso dos solutos, em dado volume de urina, sendo assim determinada pelo número e dimensões das

moléculas de soluto. Em contraste, a osmolaridade é determinada pelo

número de moléculas do soluto em dado volume.

A gravidade específica da urina é, em geral, expressa em gramas/mL; nos

seres humanos, em condições normais, varia entre 1,002 e 1,028 g/mL,

aumentando por 0,001 para cada incremento de 35 a 40 mOsmol/L da

osmolaridade urinária. Essa relação entre a gravidade específica e a

osmolaridade é alterada quando existe quantidade significativa de grandes

moléculas na urina, como de glicose, de meios de radiocontraste usados

para finalidade diagnóstica, ou de alguns antibióticos. Nesses casos, a

medida da gravidade específica da urina poderá falsamente sugerir urina

altamente concentrada, a despeito da osmolaridade normal da urina.

Existem tiras de papel ou bastões (dipsticks), que permitem a medida

aproximada da gravidade específica da urina, mas a maioria dos

laboratórios a mede por refra tômetro.

Figura 29-3. Relação entre a gravidade específica (g/mL) e a osmolaridade da urina.

 

REQUISITOS PARA A EXCREÇÃO DE URINA

CONCENTRADA — NÍVEIS ELEVADOS DE ADH E

MEDULA RENAL HIPEROSMÓTICA

Os requerimentos básicos para a formação de urina concentrada incluem (1)

nível alto de ADH que aumenta a permeabilidade dos túbulos distais e

ductos coletores à água, permitindo que esses segmentos tubulares

reabsorvam água com avidez; e (2) alta osmolaridade do líquido intersticial

medular renal que produz o gradiente osmótico necessário para a

reabsorção de água em presença de altos níveis de ADH.

O interstício medular renal que circunda os ductos coletores é

normalmente hiperosmótico; dessa forma, quando os níveis do ADH estão

elevados, a água se desloca, através da membrana tubular, por osmose para o interstício renal e, então, retorna à circulação sanguínea pelos vasa recta.

Assim, a capacidade de concentração urinária é limitada pelo nível de ADH

e pelo grau de hiperosmolaridade da medula renal. Mais adiante,

discutiremos os fatores que controlam a secreção do ADH. No momento,

relataremos o processo pelo qual o líquido intersticial da medula renal se

torna hiperosmótico. Esse processo envolve a atuação do mecanismo

multiplicador de contracorrente.

O mecanismo multiplicador de contracorrente depende da disposição

anatômica peculiar das alças de Henle e dos vasa recta, dos capilares

peritubulares especializados da medula renal. No ser humano, cerca de

25% dos néfrons correspondem a néfrons justaglomerulares, com alças de

Henle e vasa recta que mergulham profundamente na medula renal antes de

retornarem ao córtex. Algumas das alças de Henle ocupam todo o trajeto até

as extremidades das papilas renais que se projetam da medula até a pelve

renal. Paralelamente às longas alças de Henle, estão os vasa recta que

também descem sob forma de alças rumo à medula, antes de retornarem ao

córtex renal. E finalmente os ductos coletores, que conduzem a urina pela

medula renal hiperosmótica antes de sua excreção, desempenham papel

crítico no mecanismo de contracorrente.

 

O MECANISMO

A osmolaridade do líquido intersticial, em quase todas as partes do corpo, é

de cerca de 300 mOsm/L, o que representa valor similar à osmolaridade do

plasma. (Como discutido no Capítulo 25, a atividade osmolar corrigida,

responsável pela atração e repulsão intermoleculares, fica em torno de 282

mOsm/L.) A osmolaridade do líquido intersticial medular renal é muito

mais alta e pode aumentar, progressivamente, para 1.200 a 1.400 mOsm/L

no limite pélvico da medula. Isso significa que o interstício medular renal

tem acumulado solutos em excesso da água. Assim, logo que a alta concentração de solutos for atingida na medula, ela será mantida pelo