balanço renal de eletrólitos e água

Question 1

porque o balanço de eletrólitos e líquidos é importante?

Answer 1

Os rins são a via primária para a perda de água e para a remoção de muitos íons, e fazer este balanço é a
função principal do rim; a osmolaridade do LEC afeta o volume celular, se a osmolaridade diminui a água
move-se para o interior das células e elas incham, este volume é tão importante que muitas células tem
mecanismos diferentes para o controlar; o processo de equilibro hidroeletrolítico é integrado e envolve os
sistemas como respiratório, circulatório, respostas renais e comportamentais, detalhado na imagem.
O corpo humano está em um estado de fluxo constante, durante o curso de um dia ingerimos cerca de 2L de
líquido, que contém de 6 a 15g de NaCl, além de ingerirmos quantidades variáveis de outros eletrólitos,
incluindo os íons de potássio, hidrogênio, cálcio, bicarbonato e fosfato. A função do corpo é manter o balanço
de massas.

Question 2

qual o principal íon do corpo e porque?

Answer 2

O principal íon para o corpo é o sódio, 90-95% de todos os solutos no LEC contribuem com 280mOsm dos
300mOsm, mas o sódio é o principal responsável pela osmolaridade; a osmolaridade do NaCl é regulada pela
quantidade de água ingerida do organismo, determinada pela ingestão de líquido e excreção renal de água.

Question 3

quais os mecanismos renais de excreção de água?

Answer 3

tem reflexo direto no plasma e nos líquidos corporais, e na
osmolaridade dos líquidos extracelulares. A produção de urna hiposmótica ocorre quando o néfron
reabsorve o soluto sem reabsorver uma grande quantidade de água; a produção de uma urina
hiperosmótica ocorre quando o néfron reabsorve água, mas deixa os solutos no lúmen (urina
superconcentrada, quando o corpo precisa de água).

Question 4

qual a importância da regulação da osmolaridade no meio interno?

Answer 4

Preservar o volume celular e
assim as funções celulares; a ingestão de água gera diminuição da osmolaridade do LEC e aumento do
volume celular (abertura dos canais iônicos- interrupção do potencial de membrana e sinalização
celular); a ingestão de NaCl gera aumento da osmolaridade do LEC e diminuição do volume celular (no
fígado ocorre degradação de proteínas e glicogênio).

Question 5

como se da o processo de concentração e diluição da urina?

Answer 5

a concentração ou osmolaridade da urina é uma
medida de quanta água é excretada pelos rins, quando a manutenção da homeostasia requer a
eliminação da urina eliminação do excesso de água os rins produzem grandes quantidades de urina
diluída, que pode apresentar uma osmolaridade de até 50 mOsM; a remoção do excesso de água na
urina é conhecida como diurese. Mecanismos especializados de osmolaridade na medula renal
permitem a produção de uma urina até quatro vezes mais concentrada que o sangue (1.200 mOsM
contra os 300 mOsM do sangue) e cria um gradiente que favorece a absorção de água (modulado por
ADH).
Cada porção do néfron pode ser permeável a água ou eletrólitos; a alça de Henle tem reabsorção
completa, porém o ramo descendente só absorve água e a ascendente só absorve eletrólitos; a porção
superior do túbulo distal absorve eletrólitos e água, na porção mais distal (inferior, quase no coletor) só
ocorre absorção de água. (partes do néfron são capazes/permeáveis a fazer reabsorção e outras não).
Fatores determinantes: ADH (hiper osmolaridade da medula renal) → cria o gradiente osmótico
necessário para que ocorra a reabsorção de água.

Question 6

qual mecanismo do rim para reabsorver água sem soluto?

Answer 6

O mecanismo do rim para reabsorver água sem solutos é tornar as células do ducto coletor e o líquido
intersticial mais concentradas do que o líquido que flui dentro do túbulo, assim, se as células
tubulares apresentarem poros de água, ela poderá ser reabsorvida a partir do lúmen tubular sem a
necessidade de reabsorver solutos primeiro; devido ao arranjo peculiar dos vasos sanguíneos e dos
túbulos renais, a medula renal apresenta uma alta osmolaridade intersticial em suas células e LI que
permite que a urina seja concentrada à medida que flui pelo ducto coletor.

Question 6

quais as etapas para as mudanças na osmolaridade durante a passagem do líquido pelo néfron?

Answer 6

1. No ramo descendente a água sai, pois, a concentração de eletrólitos no meio externo é maior (600
   900 mOsM); na alça de Henle não tem fluxo pois a osmolaridade interna e externa são as mesmas
   (1200 mOsM).
2. Os eletrólitos saem, pois, a concentração de fora está menor; o soluto tenta equilibrar o ambiente
   que está diminuindo de osmolaridade (chega a 100 mOsM dentro do néfron pois ocorre a saída de
   muito soluto).
   3- a permeabilidade à água e aos solutos no ducto coletor é regulada por hormônios.
   4- a osmolaridade final da urina depende da reabsorção no ducto coletor.

Question 7

qual o papel da vasopressina e como ela age?

Answer 7

A vasopressina é o fator de regulação de água, ela contribui
para a reabsorção estimulando a adição ou remoção de
poros de água na membrana apical.
Nos ductos coletores ocorre aumento da permeabilidade
da água, a vasopressina aumenta o número de poros para
que mais água saia do néfron e vá para o sangue. Na
ausência de vasopressina, o ducto coletor é impermeável a
água e embora exista um gradiente de concentração
através do epitélio, a água permanece no túbulo,
produzindo urina diluída.
A permeabilidade é variável dependendo de quanta
vasopressina está presente; o efeito gradual da
vasopressina permite ao corpo regular a concentração de
urina de acordo com as necessidades corporais: quanto
maiores os níveis de vasopressina, mais água é
reabsorvida. Com o máximo de vasopressina, os ductos
coletores são permeáveis a água, a água sai por osmose e
é removida pelos capilares sanguíneos, e a urina fica
concentrada.
Os poros de água são aquaporinas, os regulados pela
vasopressina são as aquaporinas 2; as AQP2 podem ser
encontradas na membrana apical e na membrana das
vesículas de armazenamento do ducto coletor; quando a
vasopressina chega no ducto ela se liga aos seus receptores e ativa uma proteína G, a fosforilação
subsequente das proteínas celulares faz as vesículas de AQP2 fundirem-se com ela. A exocitose insere os
poros de água AQP2 na membrana apical, tornando a célula permeável à água.

Question 7

como a vasopressina é controlada?

Answer 7

a osmolaridade plasmática, volume sanguíneo e pressão arterial controlam a secreção de
vasopressina. Os principais osmorreceptores que regulam a liberação de vasopressina se encontram
no hipotálamo.

Question 8

porque a alça de henle tem vasos retos e qual a função deles?

Answer 8

os vasos sanguíneos do néfron tem direção contrária às do soluto no
próprio néfron (contra corrente), esse arranjo anatômico permite a transferência passiva de água ou moléculas
de um vaso para o outro; na alça de Henle eles são chamados de vasos retos; o filtrado que está entrando no
ramo descendente torna-se progressivamente mais concentrado à medida que perde água; o ramo
ascendente bombeia para fora Na+, K+ e Cl- e o filtrado torna-se hiposmótica; não há alteração da
osmolaridade no líquido da medula renal pois é compensatória; a osmolaridade dos vasos que acompanham
a alça coincide com a osmolaridade da mesma pois primeiro recebe os solutos o que causa aumento da
osmolaridade, e depois diminui pois absorve água. O movimento de água para dentro dos vasos retos diminui
a osmolaridade do sangue, enquanto simultaneamente impede a água de diluir o líquido intersticial medular
que está concentrado.
Normalmente, cerca de 25% de toda a reabsorção de Na+ e K+ ocorre no ramo ascendente da alça de Henle.
Alguns transportadores responsáveis pela reabsorção ativa de íons na porção grossa do ramo ascendente da
alça de Henle. Alguns transportadores responsáveis pela reabsorção ativa de íons na porção grossa do ramo
ascendente são mostrados na figura. O simporte usa energia armazenada no gradiente de concentração do
Na+ para transportar Na+, K+ e 2 Cl- do lúmen tubular para as células epiteliais do ramo ascendente. A
Na+P+ATPase remove Na+ das células pela superfície basolateral do epitélio ao passo que o K+ e o Cl- deixam
as células juntos através de uma proteína cotransportadora ou de canais de iônios.

Question 9

quais as respostas homeostáticas para a ingestão de sal?

Answer 9

A adição de NaCl
no corpo aumenta a osmolaridade, esse estímulo desencadeia
duas respostas: a secreção de vasopressina e a sede. A
vasopressina liberada faz os rins conservarem água (por
reabsorção de água do filtrado) e concentrarem a urina. A sede
nos leve a beber água ou outros líquidos, o aumento da ingestão
de líquidos diminui a osmolaridade, mas a combinação de
ingestão de sal e água aumenta tanto o volume do LEC como a
pressão arterial.
A homeostase leva em consideração o nível de água no sangue;
quando está baixo o hipotálamo induz maior circulação de
líquidos no sangue e o aumento da excreção de ADH e aumento
dos níveis de água.

Question 10

qual o papel da aldosterona?

Answer 10

segundo mecanismo de controle renal; estimula
a excreção de sódio e potássio (eletrólitos); a aldosterona
promove aumento dos transportadores (bombas ATPase) de
potássio e sódio e é responsável pela reabsorção de sódio nos túbulos distais e ductos coletores renais; a
aldosterona é um hormônio esteroide sintetizado no córtex da glândula suprarrenal;

Question 11

como a aldosterona age?

Answer 11

A aldosterona entra nas células e se liga ao seu receptor; na fase inicial canais de sódio e potássio aumentam
seu tempo de abertura, aumentando seus níveis intracelulares e fazendo com que a atividade da sua bomba
aumente e aumente seu transporte; com isso ocorre alto aumento da reabsorção de sódio e da secreção de
potássio.
A reabsorção de sódio e de água são reguladas separadamente, a água não segue a reabsorção de sódio: a
vasopressina precisa estar presente para tornar o epitélio do néfron permeável à água, em contrapartida o
sódio no túbulo proximal é automaticamente seguida pela reabsorção de água pois o epitélio do túbulo
proximal é sempre permeável à água.

Question 12

quais os principios basicos do pH?

Answer 12

ácidos cedem hidrogênio, bases captam hidrogênio; o pH é o potencial hidrogênio
iônico; o equilíbrio ácido básico é essencial ao corpo, sua faixa ideal é entre 7,38 e 7,42 e significa
homeostasia do pH.
Um pH anormal pode afetar a atividade do sistema nervoso: em caso de acidose os neurônios tornam-se
menos excitáveis causando confusão, desorientação e como e se a depressão desses hormônios progride os
centros respiratório deixam de funcionar levando à morte; em caso de alcalose os neurônios tornam-se hiper
excitados causando falta de sensibilidade ou formigamento e abalamos musculares, se for muito grave pode
levar a paralisia dos músculos respiratórios e tetania.
O ganho de ácidos são produtos da dieta e do metabolismo; os mecanismos tampão são mecanismos de
compensação como bicarbonato no líquido extracelular, proteínas, hemoglobinas e fosfato nas células,
fosfato e amônia na urina.

Question 13

o que são os tampões? qual sua importância?

Answer 13

os tampões são a primeira linha de
defesa, sempre presentes e esperando para impedir grandes oscilações do pH; a ventilação é a segunda linha
de defesa, é uma resposta regulada reflexamente que pode controlar cerca de 75% dos distúrbios de pH; a
linha final de defesa fica com os rins, eles são mais lentos (24h a 48h) do que os tampões e os pulmões, mas
são muito eficientes ao enfrentar qualquer distúrbio de pH restante, sob condições normais.
Geralmente, os pulmões eliminam as substâncias voláteis (gases) e os rins eliminam substâncias voláteis que
os pulmões não têm capacidade de eliminar. A compensação renal, entretanto, é mais completa, porque
retorna o poder de tamponamento do sangue a níveis normais, refazendo o seu principal sistema tampão
(exemplo: os rins excretam diariamente 50 miliquivalentes de íons hidrogênio e reabsorvem 5000
miliquivalentes de íons bicarbonato).

Question 14

como os tampões agem?

Answer 14

Um tampão é uma molécula que atenua, mas não previne, alterações no pH através da sua combinação com
H+ ou da liberação desse íon; na ausência de tampões, a adição de ácido a uma solução causa uma grande
mudança no seu pH; na presença de um tampão, a mudança de pH é moderada ou pode ser até imperceptível.
Devido à produção de ácidos ser o maior deságio para a manutenção da homeostasia do pH, a maioria dos
tampões fisiológicos se combina com H+ (lei das massas). Os tampões intracelulares incluem as proteínas
celulares, os íons fosfato e a hemoglobina.

Question 15

o que é a lei das massas?

Answer 15

de acordo com a ação da lei das massas, qualquer mudança da quantidade de ácido
carbônico, hidrogênio ou bicarbonato na solução altera a reação, até que um novo estado de equilíbrio seja
alcançado. A relação desses 3 no plasma é expressa pela seguinte equação:
Se existe aumento nos níveis de CO2 a equação cria uma molécula adicional
de H+ e HCO3- a partir de cada CO2 e água.

Question 16

como a ventilação age?

Answer 16

mudanças na ventilação podem corrigir alterações no equilíbrio ácido base, mas também pode
causá-las. Devido ao equilíbrio dinâmico entre ácido carbônico e hidrogênio, qualquer mudança na Pco2
plasmática afeta tanto o conteúdo de H+ quanto o de HCO3 no sangue.
→ hipoventilação: ocorre aumento de Pco2, mais ácido carbônico é formado e a concentração de H+ sobe,
gerando um estado de acidose (mergulho).
→ hiperventilação: ocorre eliminação de CO2 e consequentemente, reduzindo a Pco2 plasmática, o que
significa que o H+ se combina com HCO3-, formando CO2 + H2O, reduzindo a concentração de H+, o que
aumenta o pH causando alcalose.

Question 17

qual a importância da ventilação?

Answer 17

O corpo usa a ventilação como um mecanismo homeostático para ajuste de pH apenas se um estímulo
associado ao pH desencadeia a resposta reflexa, dois estímulos podem fazer isso: H+ e CO2. Um aumento da
concentração plasmática de H+ estimula os quimiorreceptores o que sinaliza para os centros bulbares de
controle respiratório aumentarem a ventilação, o que permite aos pulmões excretaram mais CO2 e
converterem H+ em CO2 + H2O.

Question 18

como os rins controlam as alterações do pH?

Answer 18

Os rins: os rins controlam a concentração de íons hidrogênio do líquido extracelular ao excretarem
urina ácida ou básica. A excreção de urina ácida reduz a quantidade de ácido nos líquidos
extracelulares, enquanto a excreção de urina alcalina remove a base dos líquidos extracelulares.
1. Os rins realizam apenas 25% da compensação, eles alteram o pH de duas maneiras: diretamente
através da excreção ou da reabsorção de H+ ou indiretamente, através da excreção ou reabsorção
de tampão HCO3-.
2. A proporção de H+ que é transportada livremente no lúmen é baixa → urina muito ácida alteraria a
função das células tubulares (inibição de bombas ATPases).
3. Na acidose os rins secretam H+ no lumen tubular utilizando mecanismos de transporte ativo
diretos ou indiretos; na alcalose os rins revertem o processo excretando HCO3- e reabsorvendo H+,
em uma tentativa de trazer o pH de volta para o normal.
4. A maior parte é transportada tamponada por amônia (NH4+) e fosfato (H2PO4-).

Question 19

como o túbulo proximal controla as alterações do pH?

Answer 19

no glomérulo ocorre filtração de sódio e
bicarbonato; o hidrogênio no filtrado se combina com o bicarbonato filtrado formando CO2 e pode ser
dissociado ou o CO2 se difunde para dentro da célula e se combina com água para formar H+ e
bicarbonato através da anidrase carbônica; o bicarbonato é reabsorvida no capilar através de um
simporte bicarbonato sódio.
O sódio é absorvido pela célula por um antiporte sódio H+; o H+ é secretado novamente (pois veio da
reação do bicarbonato) e excretado; o sódio auxilia a saída de hidrogênio da célula contra o gradiente
de concentração; o sódio sai da célula junto com o bicarbonato pelo simporte e é reabsorvido.
Nas células a glutamina é metabolizado a íon amônio e bicarbonato; amônio sai da célula por
antiporte sódio e é secretado e excretado com íons H+; o ACG (alfa ceta glutarato) é convertido a
bicarbonato que é reabsorvido.

Question 20

quais são as etapas do controle de pH pelo túbulo proximal?

Answer 20

1. O H+ é secretado pela célula do túbulo proximal para o lúmen tubular em troca de um Na+ filtrado,
   que se desloca do lúmen para a célula tubular. Essa troca ocorre pela ação do NHE.
2. O H+ secretada combina-se com o HCO3- filtrado para formar CO2 no lúmen tubular. Esta reação é
   catalisada pela anidrase carbônica que está ligada à membrana luminal das células tubulares.
3. O CO2 recém-formado se difunde do lúmen para a célula tubular.
4. No citoplasma o CO2 reage com a água para formar H2CO3, que se dissocia em H+ e HCO3-.
5. O H+ formado no passo 4 pode ser secretado novamente no lúmen, substituindo o H+ que se
   combinou com o HCO3- filtrado no passo 3. Ele pode reagir com outro bicarbonato filtrado ou pode
   ser tamponada por um íon fosfato filtrado e ser excretado.
6. O HCO3- formado no passo 3 é transportado para fora da célula através da superfície basolateral
   da célula do túbulo proximal pelo simporte HCO3-Na+.
   O resultado desse processo é a reabsorção do Na+ e do HCO3- filtrados e a secreção de H+.
   Uma segunda via para a reabsorção de bicarbonato e para a excreção de H+ está relacionada com
   o metabolismo do aminoácido glutamina:
7. A glutamina é metabolizada nas células do túbulo proximal a alfa ceto glutarato (ACG) e dois
   grupos amino. Os grupos amino formam amônia e a amônia tampona o H+ para formar o íon
   amônio. O íon amônio é transportado para o lúmen em troca de um íon Na+. O ACG é metabolizado
   posteriormente a HCO3- que é transportado para o sangue em conjunto com o Na+.
   O resultado da ação dessas duas vias é a secreção de H+ e a reabsorção de tampão na forma de
   bicarbonato de sódio.

Question 21

como o ducto coletor controla a acidose?

Answer 21

altos níveis de hidrogênio; o bicarbonato atua como um tampão para H+; o H+ se une ao
bicarbonato formando CO2 que entra na célula, se une a água e vira novamente H+ e HCO3-; o HCO3- sai da
célula e volta para o espaço intersticial por um antiporte de cloreto; o potássio do lúmen do ducto coletor
entra na célula por uma ATPase K+H+ e é reabsorvido por canais de potássio e o H+ sai por essa bomba e
também por outra bomba ATPase própria; todo o H+ que sai da célula e vai para o lúmen do ducto coletor é
excretada na urina → nas células intercaladas tipo A (atuam na acidose) o H+ é excretado e o bicarbonato e
potássio são reabsorvidos.

Question 22

como o ducto coletor controla a alcalose?

Answer 22

baixos níveis de hidrogênio; dentro da célula a reação de CO2 + H2O forma bicarbonato e H+; o
bicarbonato sai da célula para o lúmen em um antiporte HCO3- Cl-; o H+ vai para o espaço intersticial por
bomba ATPase própria ou por ATPase H+ K+; o K+ vai para o lúmen e é excretado na urina junto ao bicarbonato;
o H+ no espaço intersticial aumenta seus níveis → nas células intercaladas tipo B (atuam na alcalose) o
HCO3- e o K+ são excretados e o H+ é reabsorvido.

Question 23

quais os disturbios ácidos-base e como se caracterizam?

Answer 23

➔ Acidose respiratória- um estado de acidose respiratória ocorre quando a hipoventilação alveolar
resulta em um acúmula de CO2 e elevação da PCO2 plasmática. É caracterizada pela presença de pH
reduzido associado a niveis elevado de bicarbonato. A compensação ocorre através de mecanismos
renais que excretem H+ e reabsorvam HCO3-.
➔ Acidose metabólica- disturbio de balanço de massas que ocorre quando ganho de H+ superam sua
excreção; também pode ocorrer se o corpo perde HCO3-.
➔ Alcalose respiratória- resultado da hiperventilação, quando a ventilação alveolar aumenta sem um
aumento concomitante da produção metabólica de CO2. Níveis plasmáticos de HCO3- reduzidos
durante a alcalose indicam distúrbio respiratório. A única compensação disponível é a renal. O
bicarbonato filtrado não é reabsorvido no túbulo proximal e é secretado no néfron distal. A combinação
da excreção de HCO3- e reabsorção de H+ no néfron reduz a carga corporal tampão HCO3- e aumenta
a carga de H+, o que ajuda a corrigir a alcalose.
➔ Alcalose metabólica- tem duas causas comuns: excesso de vômito do conteúdo ácido estomacal e
ingestão excessiva de bicarbonato contido em antiácidos. A compensação respiratória metabólica é
rápida. A elevação dos níveis de H+ reduz os níveis de dióxido de carbono e aumenta os níveis HCO3-.
A resposta renal para a alcalose metabólica é a mesma que para a alcalose respiratória: o HCO3- é
excretado e o H+ é reabsorvido.