Características Especiais da Alça de Henle que Mantêm Solutos Confinados na Medula Renal

equilíbrio entre a entrada e a saída de solutos e água na medula.

Os principais fatores que contribuem para o aumento da concentração de

solutos na medula renal são os seguintes:

1. Transporte ativo de íons sódio e cotransporte de íons potássio, cloreto e

outros íons, do ramo ascenden te espesso da alça de Henle para o

interstício medular.

2. Transporte ativo de íons dos ductos coletores para o interstício medular.

3. Difusão facilitada de grande quantidade de ureia, dos ductos coletores

medulares internos para o interstício medular.

4. Difusão de apenas pequena quantidade de água dos túbulos medulares

para o interstício medular, em proporção bastante inferior à reabsorção

de solutos para o interstício medular.

 

CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS DA ALÇA DE HENLE

QUE MANTÊM SOLUTOS CONFINADOS NA MEDULA

RENAL

 

As características dos transportes, que ocorrem nas alças de Henle, estão

resumidas na Tabela 29-1, junto com as propriedades dos túbulos

proximais, túbulos distais, túbulos coletores corticais e ductos coletores

medulares internos.

Uma razão importante da alta osmolaridade medular é o transporte ativo

de sódio e o cotransporte de potássio, cloreto e outros íons do ramo

ascendente espesso da alça de Henle para o interstício. O resultado é o

transporte trans epitelial de NaCl que pode gerar gradiente osmótico de

aproximadamente 200 miliosmóis por litro entre o lúmen tubular e o líquido

intersticial. Como o ramo ascendente espesso é quase impermeável à água,

os solutos transportados não são acompanhados pelo fluxo osmótico de

água para o interstício. Portanto, o transporte ativo de sódio e outros íons para fora do ramo ascendente espesso adiciona solutos em excesso da água

para o interstício medular renal. Ocorre certa reabsorção de cloreto de sódio

pelo ramo ascendente delgado da alça de Henle, que é também

impermeável à água, o que também aumenta a concentração de solutos do

interstício medular renal.

O ramo descendente da alça de Henle em contraste ao ramo ascendente é

bastante permeável à água, e a osmolaridade do líquido tubular torna-se

rapidamente igual à osmolaridade da medula renal. Portanto, a água

difunde-se para fora do ramo descendente da alça de Henle em direção ao

interstício, e a osmolaridade do líquido tubular gradativamente eleva-se à

medida que ele flui pelo ramo descendente da alça de Henle.

 

Tabela 29-1 Resumo de Características Tubulares — Concentração Urinária

Permeabilidade

Transporte Ativo de NaCl H2O NaCl Ureia

Túbulo proximal ++ ++ + +

Ramo descendente delgado 0 ++ + +

Ramo ascendente delgado 0 0 + +

Ramo ascendente espesso ++ 0 0 0

Túbulo distal + +ADH 0 0

Túbulo coletor cortical + +ADH 0 0

Ducto coletor medular interno + +ADH 0 +ADH

ADH, hormônio antidiurético; NaCl, cloreto de sódio; 0, nível mínimo de transporte ativo ou

permeabilidade; + ++ , nível moderado de transporte ativo ou permeabilidade; , nível

elevado de transporte ativo ou permeabilidade; +ADH, aumento na permeabilidade à água

ou ureia pelo ADH.

 

Etapas Participantes da Geração de Interstício Medular Renal

Hiperosmótico. Considerando essas características da alça de Henle, discutiremos agora o modo pelo qual a medula renal se torna hiperosmótica.

Primeiro, é assumido que a alça de Henle seja cheia por líquido com

concentração de 300 mOsm/L, a mesma da que deixa o túbulo proximal

(Figura 29-4, etapa 1). Em seguida, a bomba de íons ativa do ramo

ascendente espesso, na alça de Henle, reduz a concentração tubular e eleva

a concentração do interstício; essa bomba estabelece gradiente de

concentração de 200 mOsm/L entre o líquido tubular e o líquido intersticial

(etapa 2). O limite desse gradiente de concentração gira em torno de 200

mOsm/L, pois a difusão paracelular de íons de volta ao túbulo

contrabalança o transporte de íons para fora do lúmen, quando o gradiente

de concentração atinge esse valor.

A etapa 3 corresponde ao rápido equilíbrio osmótico atingido entre o

líquido tubular, no ramo descendente da alça de Henle, e o líquido

intersticial, devido ao movimento de água por osmose, para fora do ramo

descendente. A osmolaridade intersticial é mantida em 400 mOsm/L, pelo

transporte contínuo de íons para fora do ramo ascendente espesso da alça de

Henle. Assim, por ele mesmo, o transporte ativo do cloreto de sódio, para

fora do ramo ascenden te espesso, é capaz de estabelecer gradiente de

concentração de apenas 200 mOsm/L, que é muito menos do que o atingido

pelo sistema multiplicador de contracorrente.

A etapa 4 se refere ao fluxo adicional de líquido do túbulo proximal para a

alça de Henle, fazendo com que o líquido hiperosmótico, formado no ramo

descendente, flua para o ramo ascendente. Desse líquido, uma vez tendo

chegado ao ramo ascendente, íons adicionais são bombeados para o

interstício, com retenção da água no líquido tubular, até que seja

estabelecido de 200 mOsm/L com a osmolaridade do líquido intersticial

aumentando para 500 mOsm/L (etapa 5). Então, mais uma vez, o líquido no

ramo descendente atinge o equilíbrio com o líquido intersticial medular

hiper osmótico (etapa 6) e, à medida que o líquido tubular hiper osmótico do ramo descendente da alça de Henle flui para o ramo ascendente, ainda mais

soluto é bombeado dos túbulos para o interstício medular.

Essas etapas ocorrem repetidas vezes, apresentando efeito real de adição

crescente de solutos à medula muito mais do que de água; com tempo

suficiente, esse processo gradati vamente retém solutos na medula e

multiplica o gradiente de concentração, estabelecido pelo bombeamento

ativo de íons para fora do ramo ascendente espesso da alça de Henle,

elevando, por fim, a osmolaridade do líquido intersticial para 1.200 a

1.400 mOsm/L, como exposto na etapa 7.

Assim, a reabsorção repetitiva de cloreto de sódio pelo ramo ascendente

espesso da alça de Henle, e o influxo contínuo de novo cloreto de sódio do

túbulo proximal para a alça de Henle recebem o nome de multiplicador de

contracorrente. O cloreto de sódio, reabsorvido no ramo ascendente da alça

de Henle, se soma continuamente ao cloreto de sódio que acaba de chegar,

vindo do túbulo proximal, e assim “multiplicando” sua concentração no

interstício medular.

 

Figura 29-4. Sistema multiplicador de contracorrente na alça de Henle para a produção de medula renal hiperosmótica. (Os valores numéricos estão em miliosmóis por litro.) PAPEL DO TÚBULO DISTAL E DOS DUCTOS

COLETORES NA EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA

 

Quando o líquido tubular deixa a alça de Henle e flui para o túbulo

convoluto distal no córtex renal, o líquido passa por processo de diluição,

com osmolaridade de apenas 100 mOsm/L (Figura 29-5). A porção inicial

do túbulo distal dilui ainda mais o líquido tubular, pois esse segmento

semelhante à alça ascendente de Henle promove o transporte ativo do

cloreto de sódio para fora do túbulo, mas é relativamente impermeável à

água.

A quantidade de água, reabsorvida no túbulo coletor cortical, é

criticamente dependente da concentração plasmática do ADH. Na ausência

desse hormônio, esse segmento fica quase impermeável à água e não pode

reabsorvê-la, mas continua a reabsorver solutos, diluindo ainda mais a

urina. Quando ocorre alta concentração de ADH, o túbulo coletor cortical

fica muito permeável à água; desse modo, grande quantidade de água passa

a ser reabsorvida do túbulo para o interstício cortical, local de onde é

removida pelos capilares peritubulares com fluxo rápido. O fato de essa

grande quantidade de água ser absorvida no córtex e, não na medula renal,

auxilia na conservação da alta osmolaridade do líquido intersticial

medular.

À medida que o líquido tubular flui ao longo dos ductos coletores

medulares, ocorre reabsorção hídrica adicional do líquido tubular para o

interstício, mas a quantidade total de água é relativamente pequena em

comparação à adicionada ao interstício cortical. A água reabsorvida é

conduzida pelos vasa recta para o sangue venoso. Em presença de altos

níveis de ADH, os ductos coletores ficam permeáveis à água, de modo que

o líquido no final desses ductos tenha basicamente a mesma osmolaridade

do líquido intersticial da medula renal — aproximadamente 1.200 mOsm/L

(Figura 29-4). Assim, por meio da reabsorção da maior quantidade possível de água, os rins formam urina muito concentrada, excretando quantidades

normais de solutos na urina, enquanto devolvem a água de volta ao líquido

extracelular, compensando os déficits hídricos do corpo.

 

Figura 29-5. Formação de urina concentrada quando os níveis do hormônio antidiurético (ADH) estão elevados. Observe que o líquido que sai da alça de Henle está diluído, mas fica concentrado à medida que a água é absorvida nos túbulos distais e nos túbulos coletores. Com altos níveis do ADH, a osmolaridade da urina é quase a mesma da do líquido intersticial medular próximo às papilas, que é cerca de 1.200 mOsm/L. (Os valores numéricos estão em miliosmóis por litro.)

 

A UREIA CONTRIBUI PARA UM INTERSTÍCIO MEDULAR

RENAL HIPEROSMÓTICO E PARA A FORMAÇÃO DE

URINA CONCENTRADA

Até aqui, consideramos apenas a contribuição do cloreto de sódio para a

hiperosmolaridade do interstício medular renal. Contudo, a ureia contribui

com cerca de 40% a 50% da osmolaridade (500 a 600 mOsm/L) do

interstício da medula renal, quando o rim está formando urina maxi‐ mamente concentrada. Ao contrário do cloreto de sódio, a ureia é

reabsorvida passivamente pelo túbulo. Quando ocorre déficit de água e a

concentração de ADH é alta, grande quantidade de ureia é passivamente

reabsorvida dos ductos coletores medulares internos para o interstício.

O mecanismo de reabsorção da ureia para o interstício medular renal é o

seguinte: quando o líquido tubular sobe pelo ramo ascendente grosso para

chegar aos túbulos distais e coletores corticais, pequena quantidade de ureia

é reabsorvida, pois esses segmentos são impermeáveis à ureia (Tabela 29-

1). Na presença de altas concentrações de ADH, a água é rapidamente

reabsorvida pelo túbulo coletor cortical e a concentração de ureia aumenta

rapidamente, já que essa parte do túbulo não é muito permeável à ureia.

À medida que o líquido tubular flui para os ductos coletores medulares

internos, ocorre reabsorção ainda maior de água, aumentando a

concentração de ureia no líquido tubular. Essa concentração elevada da

ureia no líquido tubular do ducto coletor medular interno faz com que esse

metabólito se difunda para fora do túbulo para o líquido intersticial renal.

Essa difusão é bastante facilitada por transportadores específicos de ureia,

UT-A1 e UT-A3. Esses transportadores de ureia são ativados pelo ADH,

aumentando o transporte de ureia para fora do ducto coletor medular

interno, mesmo quando os níveis de ADH se encontram elevados. O

movimento simultâneo de água e de ureia para fora dos ductos coletores

medulares internos mantém a alta concentração de ureia no líquido tubular

e, finalmente, na urina, ainda que esse metabólito esteja sendo reabsorvido.

O papel fundamental da ureia, em contribuir para con cen tração da urina, é

evidenciado pelo fato de que indivíduos com dieta rica em proteína, com

subsequente produção de grande quantidade de ureia, como “resíduo”

nitrogenado, se mostram capazes de concentrar sua urina de forma muito

mais satisfatória, em comparação a indivíduos com dieta pobre em proteína

e, portanto, com baixa produção de ureia. A desnutrição está associada à baixa concentração da ureia no interstício medular e à considerável

diminuição da capacidade de concentração urinária.

 

A Recirculação da Ureia do Ducto Coletor para a Alça de Henle

Contribui para uma Medula Renal Hiperosmótica. A pessoa

saudável costuma excretar cerca de 20% a 50% da carga filtrada de ureia.

Em geral, a excreção da ureia é determinada principalmente por dois

fatores: (1) a concentra ção desse metabólito no plasma; (2) a filtração

glomerular (FG); e (3) a reabsorção de ureia tubular renal. Em pacientes

com doença renal e amplas reduções da FG, a concentração plasmática de

ureia aumenta acentuadamente, fazendo retornar a carga filtrada e a

excreção desse metabólito aos níveis normais (igual à sua produção), apesar

da FG reduzida.

No túbulo proximal, 40% a 50% da ureia filtrada são reabsor vidos;

mesmo assim, a concentração da ureia no líquido tubular aumenta, já que

esse metabólito não é tão permeável quanto a água. A concentração da ureia

continua a subir à medida que o líquido tubular flui para o segmento

delgado da alça de Henle, parcialmente em virtude da reabsorção de água,

mas também devido à pequena secreção de ureia no ramo delgado da alça

de Henle do interstício medular (Figura 29-6). A secreção passiva de ureia,

nos segmentos delgados da alça de Henle, é facilitada pelo transportador de

ureia UT-A2.

O ramo espesso da alça de Henle, o túbulo distal e o túbulo coletor

cortical são relativamente impermeáveis à ureia, ocorrendo uma reabsorção

muito pequena desse metabólito nesses segmentos tubulares. Quando os

rins estão formando urina concentrada e existem altos níveis de ADH, a

reabsorção de água a partir do túbulo distal e do túbulo coletor cortical

aumenta a concentração de ureia. Quando esse líquido flui em direção ao

ducto coletor medular interno, a alta concentração de ureia no túbulo e a

presença de transportadores específicos de ureia promovem a difusão de ureia para o interstício medular. À medida que essa ureia flui para o ducto

coletor na medula interna, as altas concentrações de ureia e dos

transportadores de ureia UT-A1 e UT-A3 fazem com que a ureia se difunda

para o interstício medular. Fração moderada da ureia que se desloca para o

interstício medular eventualmente se difunde para as porções delgadas da

alça de Henle e, então, a ureia que se difunde para a alça de Henle retorna

ao ramo ascendente espesso da alça de Henle, do túbulo distal, do túbulo

coletor cortical e novamente ao ducto coletor medular. Nesse caso, a ureia

pode recircular, por essas porções terminais do sistema tubular, diversas

vezes antes de ser excretada. Cada volta no circuito contribui para a

concentração mais elevada de ureia.

Essa recirculação da ureia provê mecanismo adicional para a formação de

medula renal hiperosmótica. Como a ureia é um dos produtos residuais

mais abundantes que devem ser excretados pelos rins, esse mecanismo de

concentração do metabólito no interstício renal é essencial para a economia

do líquido corporal, quando ocorre escassez de água no ambiente externo.

Quando existe excesso de água no corpo, o fluxo de urina (débito

urinário), em geral, fica aumentado e, por conseguinte, a concentração de

ureia nos ductos coletores da medula interna é diminuída, provocando

menor difusão de ureia para o interstício medular renal. Os níveis de ADH

também ficam reduzidos quando ocorre excesso de água no corpo e, assim,

a permeabilidade à água e ureia é diminuída nos túbulos coletores da

medula interna, o que leva à maior excreção de ureia na urina.

Figura 29-6. Recirculação da ureia absorvida pelo ducto coletor medular para o líquido intersticial. A ureia se difunde para a parte delgada da alça de Henle, passa pelos túbulos distais e, por fim, retorna ao ducto coletor. A recirculação da ureia auxilia na retenção de ureia, no interstício medular, e contribui para a hiperosmolaridade da medula renal. As linhas contínuas escuras, desde o ramo ascendente espesso da alça até os ductos coletores medulares, indicam que esses segmentos não são muito permeáveis à ureia. Os transportadores de ureia UT-A1 e UT-A3 facilitam a difusão de ureia para fora dos ductos colectores medulares, enquanto os UT-A2 facilitam a difusão de ureia para dentro da alça de Henle descendente delgada. (Os valores numéricos estão em miliosmóis por litro de ureia durante a antidiurese, quando existe grande quantidade de hormônio antidiurético. As porcentagens da carga filtrada da ureia que permanece nos túbulos estão indicadas nos retângulos azuis.)

 

A TROCA POR CONTRACORRENTE NOS VASA RECTA

PRESERVA A HIPEROSMOLARIDADE DA MEDULA

RENAL

Fluxo sanguíneo deve ser fornecido à medula renal para suprir as

necessidades metabólicas das células nessa parte do rim. Sem sistema de

fluxo sanguíneo medular especial, os solutos, bombeados na medula renal

pelo sistema multiplicador de contracorrente, seriam rapidamente

dissipados.

Existem duas características peculiares do fluxo sanguíneo medular renal

que contribuem para a preservação das altas concentrações de soluto:

1. O fluxo sanguíneo medular é baixo, demandando menos que 5% do

fluxo sanguíneo renal total. Esse lento fluxo sanguíneo é suficiente para

suprir as necessidades metabólicas dos tecidos e auxilia na minimização

da perda de soluto do interstício medular.

2. Os vasa recta servem como trocadores por contracorrente, minimizando

a retirada de solutos do interstício medular.

O mecanismo de troca por contracorrente atua da seguinte forma (Figura

29-7): o sangue entra e sai da medula por meio dos vasa recta, situados no

limite entre o córtex e a medula renal. Os vasa recta, semelhantes a outros

capilares, são muito permeáveis a solutos do sangue, exceto às proteí nas

plasmáticas. À medida que o sangue desce pela medula em direção às

papilas ele fica progressivamente mais concentrado, em parte pelo ganho de

solutos a partir do interstício, em parte pela perda de água para o interstício.

Quando o sangue chega às porções mais internas da medula, apresenta

concentração de aproximadamente 1.200 mOsm/L, semelhante à do

interstício medular. Quando o sangue ascende retornando ao córtex fica

progressivamente menos concentrado, já que os solutos se difundem de

volta para o interstício medular, e a água, de volta aos vasa recta.

Embora grandes quantidades de líquido e solutos sejam trocadas através

dos vasa recta, verifica-se pequena diluição da concentração do líquido

intersticial, em cada nível da medula renal, em virtude do formato em U dos

capilares dos vasa recta que atuam como trocadores por contracorrente. Dessa forma, os vasa recta não geram a hiperosmolaridade medular, mas

evitam sua dissipação.

O formato em U dos vasos minimiza a perda de soluto do interstício, mas

não impede a ultrafiltração de líquido e de solutos para o sangue através das

pressões hidrostáticas e coloidosmóticas usuais que favorecem a reabsorção

nesses capilares. Nas condições de estado estável, os vasa recta retiram do

interstício apenas a quantidade de soluto e de água absorvida dos túbulos

medulares, e a alta concentração de solutos estabelecida pelo mecanismo de

contracorrente é preservada.

 

Figura 29-7. Troca por contracorrente nos vasa recta. O plasma que flui no ramo descendente dos vasa recta fica mais hiperosmótico, em decorrência da difusão de água para fora do sangue e da difusão de solutos do líquido intersticial renal para o sangue. No ramo ascendente dos vasa recta, os solutos se difundem de volta ao líquido intersticial, e a água retorna aos vasa recta também por difusão. Sem o formato em U dos capilares dos vasa recta, haveria grande perda de solutos pela medula renal. (Os valores numéricos estão em miliosmóis por litro.)

O Aumento do Fluxo Sanguíneo Medular Reduz a Capacidade

de Concentração da Urina. Certos vasodilatadores são capazes de

aumentar, acentuadamente, o fluxo sanguíneo medular renal, “removendo”

alguns dos solutos da medula renal e reduzindo a capacidade máxima de

concentração da urina. Grandes elevações da pressão arterial também

podem aumentar o fluxo sanguíneo da medula renal, em escala maior do

que em outras regiões do rim, e tendem a lavar o interstício hiperosmótico,

diminuindo a capacidade de concentração urinária. Como discutido antes, a

capacidade máxima de concentração do rim é determinada não somente

pelos níveis de ADH, mas também pela osmolaridade do líquido intersticial

da medula renal. Mesmo diante de níveis mais elevados de ADH, a

capacidade de concentração urinária é reduzida quando o fluxo sanguíneo,

para a medula renal, aumenta o suficiente a ponto de diminuir a

hiperosmolaridade nessa região do rim.

 

RESUMO DO MECANISMO DE CONCENTRAÇÃO

URINÁRIA E ALTERAÇÕES NA OSMOLARIDADE EM

DIFERENTES SEGMENTOS DOS TÚBULOS

 

As modificações da osmolaridade e do volume do líquido tubular, nas

diferentes porções do néfron, são mostradas na Figura 29-8.

Figura 29-8. Alterações na osmolaridade do líquido tubular, à medida que ele passa pelos diferentes segmentos tubulares, na presença de altos níveis do hormônio antidiurético (ADH) e na ausência desse hormônio. (Os valores numéricos indicam os volumes aproximados em mililitros por minuto ou em osmolaridades em miliosmóis por litro de líquido que flui ao longo dos diferentes segmentos tubulares.)

 

Túbulo Proximal. Cerca de 65% dos eletrólitos filtrados são reabsorvidos

no túbulo proximal. Contudo, as membranas tubulares são muito

permeáveis à água. Dessa forma, sempre que os solutos são reabsorvidos, a

água também se difunde através da membrana tubular por osmose. A

difusão de água através do epitélio tubular proximal é auxiliada pelo canal

de água, aquaporina 1(AQP-1). Portanto, a osmolaridade do líquido

remanescente permanece quase a mesma da do filtrado glomerular, 300

mOsm/L.

 

Ramo Descendente da Alça de Henle. À medida que o líquido flui

pelo ramo descendente da alça de Henle, a água é absorvida para o interstício da medula renal. O ramo descendente contém também AQP-1 e é

muito permeável à água, porém muito menos permeável ao cloreto de sódio

e à ureia. Portanto, a osmolaridade do líquido que flui pela alça descendente

aumenta de forma gradativa até se tornar próxima à do líquido intersticial

adjacente que gira em torno de 1.200 mOsm/L, quando a concentração

plasmática de ADH é elevada.

Quando urina diluída estiver sendo formada, devido às baixas

concentrações do ADH, a osmolaridade do inters tício medular será inferior

a 1.200 mOsm/L; consequentemente, a osmolaridade do líquido tubular no

ramo descendente da alça de Henle também fica menos concentrada. Essa

redução na concentração se deve, em parte, à menor reabsorção de ureia

para o interstício medular pelos ductos coletores quando existem baixos

níveis de ADH e a formação renal de grande volume de urina diluída.

 

Ramo Ascendente Delgado da Alça de Henle. O ramo ascendente

delgado da alça de Henle é basicamente impermeável à água, mas reabsorve

certa quantidade de cloreto de sódio. Em virtude da alta concentração desse

último composto no líquido tubular, devido à perda de água por osmose no

ramo descendente da alça, ocorre certa difusão passiva do cloreto de sódio

do lúmen do ramo ascendente delgado para o interstício medular. Dessa

forma, o líquido tubular fica mais diluído, já que o cloreto de sódio se

difunde para fora do túbulo e a água permanece no túbulo.

Parte da ureia reabsorvida pelo interstício medular a partir dos ductos

coletores também se difunde pelo ramo ascendente delgado, retornando a

ureia para o sistema tubular e auxiliando na manutenção da medula

hiperosmótica por impedir que o interstício medular seja diluído. Essa

reciclagem da ureia é um mecanismo adicional que contribui com a medula

renal hiperosmótica.

Ramo Ascendente Espesso da Alça de Henle. A parte espessa do

ramo ascendente da alça de Henle é também praticamente impermeável à

água, mas grande quantidade de sódio, cloreto, potássio e outros íons é

ativamente transportada do túbulo para o interstício medular. Por essa

razão, o líquido no ramo ascendente espesso da alça de Henle torna-se

bastante diluído, com a osmolaridade baixando para valores em torno de

100 mOsm/L.

 

Porção Inicial do Túbulo Distal. A porção inicial do túbulo distal tem

propriedades similares às do ramo ascenden te espesso da alça de Henle,

desse modo o líquido tubular fica ainda mais diluído, por cerca de 50

mOsm/L, enquanto a água permanece no túbulo.

 

Porção Final do Túbulo Distal e Túbulos Coletores Corticais. Na

porção final do túbulo distal e nos túbulos coletores corticais, a

osmolaridade do líquido depende do nível de ADH. Com altos níveis desse

hormônio, esses túbulos ficam muito permeáveis à água, ocorrendo

reabsorção significativa de água. A ureia, no entanto, não é muito permeá‐

vel nessa parte do néfron, resultando em aumento de sua concentração à

medida que água é reabsorvida. Esse processo faz com que a maior parte da

ureia, que chega ao túbulo distal e túbulo coletor, passe para os ductos

coletores medulares internos e, a partir dessa região, acabe sendo

reabsorvida ou excretada na urina. Na ausência de ADH, pequena

quantidade de água é reabsorvida na porção final do túbulo distal e túbulo

coletor cortical; por essa razão, a osmolaridade diminui ainda mais, em

virtude da reabsorção contínua de íons nesses segmentos.

 

Ductos Coletores Medulares Internos. A concentração de líquido

pelos ductos coletores da medula interna depende (1) do ADH; e (2) da

osmolaridade do interstício medular que os circundam, que foi estabelecida pelo mecanismo de contracorrente. Na presença de grande quantidade de

ADH, esses ductos ficam muito permeáveis à água; dessa forma, ocorre

difusão de água do túbulo para o líquido intersticial até que seja atingido

equilíbrio osmótico e o líquido tubular chegue à concentração semelhante à

do interstício medular renal (1.200 a 1.400 mOsm/L). Assim, quando os

níveis do ADH estão elevados, temos a produção de urina bastante

concentrada, porém com baixo volume. Como a reabsorção da água

aumenta a concentração de ureia no líquido tubular e devido à presença de

transportadores específicos nos ductos coletores, grande quantidade de ureia

muito concentrada nos ductos se difunde para o interstício medular. Essa

absorção da ureia para a medula renal contribui para a alta osmolaridade do

interstício medular e para a elevada capacidade de concentração de urina

pelo rim.

Existem diversos pontos importantes a serem considerados que podem não

estar evidentes nesta discussão. Em primeiro lugar, embora o cloreto de

sódio seja um dos principais solutos que contribuem para a

hiperosmolaridade do interstício medular, o rim pode, quando necessário,

excretar urina muito concentrada com pouca quantidade desse sal. Nessas

circunstâncias, a hiperosmolaridade da urina se deve às altas concentrações

de outros solutos, especialmente de produtos residuais, como a ureia e a

creatinina. Condição em que isso ocorre é a desidratação, acompanhada por

baixa ingestão de sódio. Como discutido no Capítulo 30, o baixo consumo

de sódio estimula a formação dos hormônios angiotensina II e aldosterona

que, juntos, levam à ávida reabsorção de sódio pelos túbulos, ao mesmo

tempo em que não interferem na ureia e nos outros solutos para manter a

urina muito concentrada.

Em segundo lugar, grandes quantidades de urina diluída podem ser

excretadas sem aumentar a excreção de sódio. Esse feito é desempenhado

pela diminuição da secreção de ADH, o que reduz a reabsorção da água nos segmentos tubulares mais distais, sem alterar, significativamente, a reab‐

sorção de sódio.

Finalmente, devemos considerar a existência de um volume urinário

obrigatório, ditado pela capacidade máxima de concentração de urina pelo

rim e pela quantidade de soluto que deve ser excretada. Consequentemente,

se a excreção de grande quantidade de soluto for necessária, ela deverá ser

acompanhada por quantidade mínima de água necessária para excretá-lo.

Por exemplo, caso ocorra a necessidade de excreção diária de 600

miliosmóis de soluto, isso exigirá, no mínimo, 0,5 litro de urina, se a

capacidade máxima de concentração urinária for de 1.200 mOsm/L.

 

Quantificação da Concentração e Diluição de Urina pelos Rins: Clearance de

“Água Livre” e Clearance Osmolar

O processo de concentração ou diluição da urina requer a excreção renal de

água e solutos de forma independente. Quando a urina é diluída, ocorre maior

excreção de água, em comparação aos solutos. De modo inverso, quando a urina

está concentrada, a excreção de solutos é maior que a de água.

A depuração total de solutos do sangue pode ser expressa como a depuração osmolar (C ); osm

isto é, o volume de plasma depurado a cada minuto. O cálculo para a depuração de uma só

substância é o seguinte:

 

em que U é a osmolaridade da urina, V é o débito urinário e P é a osm osm

osmolaridade plasmática. Por exemplo, se a osmolaridade do plasma for de 300

mOsm/L, a osmolaridade da urina de 600 mOsm/L e o débito urinário de 1 mL/min

(0,001 L/min), a excreção osmolar será de 0,6 mOsm/min (600 mOsm/L × 0,001

L/min), e a depuração osmolar corresponderá a 0,6 mOsm/min, dividido por 300

mOsm/L, ou 0,002 L/min (2,0 mL/min). Isso significa que 2 mililitros de plasma são

depurados por minuto.

As Intensidades Relativas com que Solutos e Água São Excretados Podem

Ser Estimadas Usando-se o Conceito de “Depuração de Água Livre”

A depuração da água livre (C ) é calculada como a diferença entre a H2O

excreção de água (débito urinário) e a depuração osmolar:

Assim, a depuração da água livre representa a intensidade com que a água livre de solutos é

 

excretada pelos rins. Quando a depuração de água livre é positiva, ocorre excreção excessiva de água pelos rins; por outro lado, quando essa depuração é negativa, ocorre remoção do excesso de solutos do sangue pelos rins, além da conservação da água.

Utilizando o exemplo discutido anteriormente, se o débito urinário fosse de 1 mL/min e a

depuração osmolar de 2 mL/min, a depuração de água livre seria de −1 mL/min. Isso significa que, em vez de os rins excretarem mais água que solutos, os rins, na verdade, promovem o retorno da água à circulação sistêmica, como ocorre durante os déficits hídricos. Dessa forma, sempre que

a osmolaridade urinária for maior que a osmolaridade plasmática, a depuração de água livre será

negativa, indicando a conservação hídrica.

Quando os rins estiverem formando urina diluída (i. é., osmolaridade urinária inferior à

osmolaridade plasmática), a depuração de água livre terá valor positivo, denotando que água está

sendo removida do plasma pelos rins com excesso de solutos. Nesse caso, temos a perda corporal da “água livre” de solutos concentrando o plasma quando o valor da depura ção de água livre é

positivo.

Distúrbios da Capacidade de Concentração Urinária

A incapacidade dos rins em concentrar ou diluir a urina de forma apropriada

pode ocorrer em uma ou mais das anormalidades expostas a seguir:

1. Secreção inadequada do ADH. Tanto a secreção aumentada quanto a

diminuída de ADH resulta em anormalidade da excreção de água pelos rins.

2. Mecanismo contracorrente inadequado. Para a capacidade máxima de

concentração urinária, há necessidade de interstício medular hiperosmótico.

Independentemente da quantidade de ADH presente, a concentração máxima da urina é limitada pelo grau de hiperosmolaridade do interstício medular.

3. Incapacidade do túbulo distal, do túbulo coletor e dos ductos coletores em

responder ao ADH.

Produção Insuficiente de ADH: Diabetes Insípido “Central”. A incapacidade da produção ou

da liberação de ADH pela hipófise posterior pode ser causada por lesões ou infecções da cabeça

ou então ter base congênita. Como os segmentos tubulares distais não reabsorvem água na falta de ADH, essa condição, denominada diabetes insípido “central”, resulta na formação de grande volume de urina diluída, com volumes urinários que podem exceder 15 L/dia. Os mecanismos da

sede, discutidos adiante neste Capítulo, são ativados quando há perda excessiva de água do corpo;

por esse motivo, não ocorrerão grandes quedas nos níveis de água dos líquidos corporais desde que o indivíduo beba a quantidade suficiente de água. A principal anormalidade, observada clinicamente em seres humanos com essa condição, é o volume abundante de urina diluída.