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2018 Título: Coleção Super Material: Fisiologia Módulo 3 Editor: Guilherme Melo Projeto gráfico: Bruno Bru Revisão de texto: Thaís Nacif Diagramação: Editorando Birô Capa: Mateus Machado Conselho Editorial: Caio Vinicius Menezes Nunes, Itaciara Larroza Nunes, Paulo Costa Lima, Sandra de Quadros Uzêda e Silvio José Albergaria da Silva Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Tuxped Serviços Editoriais (São Paulo, SP) M515a Fisiologia - Módulo 03 / Organizador: Ilson Meireles Neto.– 1. ed.– Salvador, BA : Editora Sanar, 2021. 224 p. 17x24 cm. (Coleção Super Material)..; 17x24 cm. (Coleção Super Material). Inclui bibliografia. ISBN 978-65-89822-08-0 1. Fisiologia. 2. Medicina. 3. Sanarflix. 4. Super Material. I. Título. II. Assunto. III. Meireles Neto, Ilson. CDD 612 CDU 612.53 ÍNDICE PARA CATÁLOGO SISTEMÁTICO 1. Medicina. 2. Medicina. Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário Pedro Anizio Gomes - CRB-8 8846 Editora Sanar Ltda. Rua Alceu Amoroso Lima, 172 Caminho das Árvores Edf. Salvador Office e Pool, 3º andar. CEP: 41820-770 – Salvador/BA Telefone: 0800 337 6262 sanarsaude.com atendimento@sanar.com Coordenador ILSON MEIRELES NETO CRM BA - 35068 Coordenador Pedagógico SANAR Graduação em Medicina pela Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública Revisores AMANDA RISTOW REINERT Graduação em Medicina pela Universidade Federal da Bahia (UFBA) ANA CLARA DE FREITAS BRITO ARÊAS Acadêmica do curso de Medicina da Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública ANNA MARIA EUGENIA PRIETO SCUCATO Graduação em Medicina pela Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública BRUNA RODRIGUES DE SANTANA PISANESCHI MARQUES Acadêmica do curso de Medicina da Universidade Federal da Bahia (UFBA) DIANA CASTRO DE JESUS LIMA Acadêmica do curso de Medicina da Universidade Federal da Bahia (UFBA) GABRIEL LIMA SILVA Acadêmico do curso de Medicina da Universidade Federal da Bahia (UFBA) GEOVALDO BARRETO CORREIA JUNIOR Acadêmico do curso de Medicina da Universidade Federal da Bahia (UFBA) LAURA MARIA DA CRUZ BATISTA Acadêmica do curso de Medicina da Universidade Federal da Bahia (UFBA) Autores – Módulo 3 – fisiologia Ane Caroline Rodrigues Carvalho Bianca Lima Barreto Gabriel Campos Lobo Luís Cláudio Porto Góes Maria Fernanda Correia Moreno Pedro Henrique Andrade Araújo Salvatore Barletta SUMÁRIO 01 SISTEMA DIGESTÓRIO – SECREÇÕES E MOTILIDADE 1. Função secretora do trato gastrointestinal 2. Secreção salivar 3. Secreção gástrica 4. Secreção pancreática 5. Secreção biliar 6. Motilidade do trato gastrointestinal Referências Bibliograficas 02. FISIOLOGIA DO SISTEMA GASTROINTESTINAL 1. Introdução 2. Carboidratos 3. Proteínas 4. Lipídeos 5. Água e eletrólitos 6. Funções metabólicas do fígado 7. Metabolismo da bilirrubina 8. Processamento da amônia Referências Bibliográficas 03. FUNÇÃO RENAL 1. O rim 2. Filtração glomerular 3. Sistema tampão Referências Bibliograficas 04. FORMAÇÃO DA URINA E MICÇÃO 1. Introdução 2. Funções do sistema urinário 3. Formação da Urina 4. Micção Referências Bibliográficas 05. DISTÚRBIOS DO SÓDIO 1. Introdução 2. Hiponatremia 3. Quadro Clínico da Hiponatremia 4. Tratamento da Hiponatremia 5. Hipernatemia 6. Quadro Clínico da Hipernatremia 7. Tratamento da Hipernatremia Referências bibliográficas 06. FISIOLOGIA DO SISTEMA REPRODUTOR FEMININO 1. Introdução 2. Ciclo ovariano 3. Ciclo uterino 4. Interação hormonal Referências bibliográficas 07. FISIOLOGIA DO SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO 1. Introdução 2. Embriologia 3. Histofisiologia 4. Ductos genitais 5. Glândulas acessórias 6. Pênis Referências bibliográficas PREFÁCIO No início do curso, no decorrer dos dois primeiros anos, os quais chamamos de ciclo básico, criamos toda a nossa base de conhecimento para o desenvolvimento do conhecimento médico. Um bom ciclo básico permite um bom ciclo clínico que, em última análise, permite uma boa graduação médica. E, dentre todos os temas que estudamos no ciclo básico, o estudo da fisiologia humana está entre os mais decisivos. É nas aulas de fisiologia que o estudante tem o primeiro contato com mecanismos sistêmicos do corpo humano, como, por exemplo, com toda a complexa fisiologia do batimento cardíaco ou as diversas sinalizações da fisiologia da alimentação no sistema gastrointestinal. É da fisiologia que desenvolvemos os conceitos do funcionamento normal para entendermos e compararmos com o patológico. Preocupados em trazer esse conteúdo tão especial e de maneira completa, mas sempre com linguagem acessível, nós da Sanar desenvolvemos a coleção de Super Materiais de Fisiologia, trazendo os conteúdos sobre a fisiologia humana de maneira sistematizada com diversos fluxogramas e mapas mentais e com a melhor qualidade de referências. Vamos juntos nessa jornada do aprendizado! 1. SISTEMA DIGESTÓRIO – SECREÇÕES E MOTILIDADE 1. FUNÇÃO SECRETORA DO TRATO GASTROINTESTINAL O trato gastrointestinal apresenta quatro processos básicos: motilidade, secreção, digestão, absorção intestinal e exceção. A secreção é a adição de líquidos, enzimas e muco ao lúmen do Trato Gastrointestinal (TGI). Essas secreções são produzidas pelas glândulas salivares (saliva), células da mucosa gástrica (secreção gástrica), células exócrinas do pâncreas (secreção pancreática) e pelo fígado (bile). Em todo o trato gastrointestinal as glândulas secretoras servem a duas funções primárias: primeira, produção de enzimas digestivas que são secretadas na maioria das áreas do trato alimentar; segundo, lugar, glândulas mucosas, desde a boca até o ânus, proveem muco para lubrificar e proteger todas as partes do trato alimentar. Em relação às enzimas digestivas, a maioria é formada apenas em resposta à presença de alimento no trato alimentar, e a quantidade secretada também é proporcional à quantidade de alimento a ser digerido. A presença mecânica do alimento é o que gera o estímulo à produção das secreções e ativa o sistema nervoso entérico através de três mecanismos: estimulação tátil, irritação química e distensão da parede do TGI. A estimulação dos nervos parassimpáticos aumenta a secreção do trato digestivo glandular, principalmente na porção superior do TGI, inervada pelos nervos glossofaríngeo e parassimpático vagal. Já a estimulação simpática causa aumento de leve a moderado na secreção de algumas glândulas locais e também leva à vasoconstricção dos vasos que suprem as glândulas, tendo assim um duplo efeito. Quando a estimulação parassimpática já estiver causando franca secreção pelas Hora da revisão: Diferentes tipos de glândulas produzem os diferentes tipos de secreção do trato gastrointestinal. As células mucosas atuam em resposta à irritação local e produzem muco, que protege a superfície da escoriação e da digestão. Já no estômago e duodeno existe grande número de glândulas tubulares profundas (a glândula oxíntica é um exemplo). Por último, existem glândulas complexas associadas ao trato alimentar, que são as glândulas salivares, o pâncreas e o fígado, que produzem secreções para a digestão e emulsificação dos alimentos. glândulas, a estimulação simpática sobreposta, em geral, reduz esta secreção pela redução do suprimento sanguíneo glandular. 2. SECREÇÃO SALIVAR A saliva é um líquido que contêm eletrólitos e solutos orgânicos, secretados pelas glândulas salivares. As principais glândulas salivares são as parótidas, submandibulares e sublinguais, cada uma tendo seu par. A secreção diária de saliva normalmente é de 800 a 1.500 mL, com valor médio de 1.000 mL. As funções da saliva incluem a digestão inicial do amido e dos lipídios pelas enzimas salivares, diluição e tamponamento do alimento ingerido, lubrificação do alimento para facilitar seu movimento pelo esôfago, ação antibacteriana por íons tiocianato e lisozima, além de participar da gustação, uma vez que a solubilização dos alimentos estimula as papilaspara a superfície intestinal absortiva. Dada a grande área de superfície do intestino delgado e a considerável solubilidade dos produtos da hidrólise dos triglicerídeos, as micelas não são essenciais para a absorção dos triglicerídeos. Por esse motivo, os pacientes com produção insuficiente de ácidos biliares (causada, por exemplo, por cálculo biliar que obstrui a saída da bile) normalmente não apresentam má absorção de gordura. Por sua vez, o colesterol e as vitaminas lipossolúveis são quase totalmente insolúveis em água; portanto, necessitam de micelas para serem absorvidos mesmo após terem sido ingeridos. Assim, se a concentração luminal de ácidos biliares cair abaixo da concentração crítica de micelas, o paciente ficará deficiente de vitaminas lipossolúveis (vitaminas A, D, E e K). Absorção dos Lipídeos Acredita-se que os produtos da digestão da gordura sejam capazes de atravessar facilmente as membranas celulares devido à sua lipofilicidade. Entretanto, evidências recentes sugerem que sua absorção pode ser, Saiba mais! Alterações da digestão lipídica podem ocorrer por insuficiência pancreática, com diminuição ou ausência da secreção de lipase pancreática. Neste último caso, cerca de 2/3 da gordura da ingesta aparecem nas fezes (na forma de triglicerídeo). A diminuição da atividade das enzimas pancreáticas pode acontecer em várias condições, como pancreatite, fibrose cística ou outras afecções pancreáticas. Alterações do pH luminal no delgado também podem inativar a lipase pancreática ou mesmo desnaturá-la. Isso pode ocorrer em consequência de uma hipersecreção gástrica, como, por exemplo, no gastrinoma ou na síndrome de Zollinger-Ellison, em que a gastrina plasmática está sempre elevada devido a um tumor pancreático secretor de gastrina. Secreção insuficiente de bicarbonato pancreático, em caso de pancreatite, pode também inativar a lipase pancreática. alternativa ou adicionalmente, regulada pela atividade de transportadores de membrana específicos. Uma proteína ligante de ácidos graxos na membrana das microvilosidades parece ser responsável pela absorção de ácidos graxos de cadeia longa através da borda em escova. Os lipídeos se diferem dos carboidratos e das proteínas, em termos de seu destino, após a absorção pelos enterócitos. Ao contrário dos monossacarídeos e aminoácidos, que deixam os enterócitos na forma molecular e entram na circulação porta, os produtos da lipólise são reesterificados, nos enterócitos, para formar triglicerídeos, fosfolipídeos e ésteres de colesterol. Esses eventos metabólicos ocorrem no retículo endoplasmático liso. Ao mesmo tempo, os enterócitos sintetizam uma série de proteínas, conhecidas como apolipoproteínas, no retículo endoplasmático rugoso. Essas proteínas são combinadas com os lipídeos ressintetizados, para formar estrutura conhecida como quilomícron, que consiste em núcleo lipídico (predominantemente triglicerídeo, com muito menos colesterol, fosfolipídio e ésteres de vitaminas lipossolúveis) recoberto por apolipoproteínas. Os quilomícrons são exportados dos enterócitos por processo de exocitose. Entretanto, ao chegar na lâmina própria, eles são muito grandes para permear pelos espaços intercelulares dos capilares da mucosa. Em vez disso, eles são absorvidos por linfáticos da lâmina própria e passam ao longo da circulação porta e do fígado. Por fim, os quilomícrons na linfa entram na corrente sanguínea pelo ducto torácico e servem como veículo para transportar lipídeos pelo corpo, para uso pelas células em outros órgãos. A única exceção para esse transporte, mediado pelos quilomícrons, são os ácidos graxos de cadeia média. Esses ácidos são relativamente solúveis em água e podem permear as junções fechadas dos enterócitos, o que significa que se desviam doseventos de processamento intracelular descritos acima e não são incluídos nos quilomícrons. Por esse motivo, entram na circulação porta e ficam mais facilmente disponíveis para outros tecidos. Dieta rica em triglicerídeos de cadeia média pode ser de particular benefício em pacientes com reservatório inadequado de ácidos biliares. 5. ÁGUA E ELETRÓLITOS A fluidez do conteúdo intestinal, especialmente no intestino delgado, é importante para permitir que a refeição seja propelida ao longo da extensão do intestino e para permitir que os nutrientes digeridos se difundam para seus sítios de absorção. Parte desse fluido é derivado da ingestão oral, mas, na maioria dos adultos, isto consiste em apenas 1 ou 2 L/dia derivados do alimento e da bebida. Fluido adicional é suprido pelo estômago e pelo próprio intestino delgado, bem como pelos órgãos que drenam para o trato gastrointestinal. No total, essas secreções adicionam outros 8 L, o que significa que o intestino recebe quase 9 L de fluido por dia. Entretanto, em indivíduos saudáveis, somente em torno de 2 L desse total passa para o cólon para reabsorção e, eventualmente, apenas 100 a 200 mL saem na evacuação. Assim, o transporte de fluido pelo intestino enfatiza a absorção. Durante o período pós-prandial, essa absorção é promovida, predominantemente, no intestino delgado via efeitos osmóticos da absorção dos nutrientes. Esse gradiente osmótico é estabelecido através do epitélio intestinal, que, simultaneamente, impede o movimento da água pelas junções fechadas. O sódio consiste no principal eletrólito do líquido extracelular; é absorvido em todo o trajeto intestinal, embora sua absorção diminua no sentido cefalocaudal, por redução da área absortiva. É altamente responsável pela manutenção da volemia, estando envolvido com os processos absortivos intestinais de vários substratos orgânicos, como glicose, galactose, aminoácidos, várias vitaminas hidrossolúveis, sais biliares etc. O conteúdo do intestino delgado é isotônico e tem aproximadamente a mesma concentração de Na+ que a do plasma, ou seja, cerca de 140 mEq/L. Sendo assim, no delgado, a absorção de Na+ normalmente acontece na ausência de um gradiente de potencial eletroquímico significante, entre o lúmen intestinal e o compartimento intersticial vascular. Como pouco Na+ é eliminado por via intestinal (cerca de 40 mEq/L), este íon é extensivamente reciclado. A taxa de absorção resultante do Na+ é mais alta no jejuno, em acoplamento com solutos orgânicos (por cotransporte). O Na+ move-se do lúmen intestinal para o interior das células do delgado, através da membrana apical, a favor do seu gradiente de potencial eletroquímico; com isso, provê a energia para o transporte dos solutos orgânicos, por mecanismo de transporte ativo secundário. Subsequentemente, o Na+ é transportado de modo ativo para fora das células epiteliais pela Na+/ K+-ATPase da membrana basolateral. Mesmo que o transporte efetivo de água e de eletrólitos no intestino delgado ocorra, predominantemente, segundo o vetor absortivo, isso não implica que o tecido não participe da secreção de eletrólitos. Essa secreção é regulada em resposta a sinais originados no conteúdo luminal e na deformação da mucosa ou da distensão abdominal, ou de ambos. Secretagogos críticos incluem a acetilcolina, o VIP, as prostaglandinas e a serotonina. A secreção garante que o conteúdo intestinal fique apropriadamente fluido enquanto a digestão e a absorção estão ocorrendo, e pode ser importante para lubrificar a passagem das partículas de alimento ao longo do intestino. Por exemplo, algumas evidências clínicas sugerem que a constipação e a obstrução intestinal, a última sendo observada na fibrose cística, podem ocorrer quando a secreção é anormalmente baixa. A maioria do fluxo secretório de fluido para o lúmen é impulsionada pela secreção ativa de íons cloreto. Alguns segmentos do intestino podem participar de mecanismos secretórios adicionais, como a secreção de íons bicarbonato. Presumivelmente, esse bicarbonato protege o epitélio, particularmente nas porções mais proximais do duodeno, imediatamente abaixodo piloro, da lesão causada pelo ácido e pela pepsina. 6. FUNÇÕES METABÓLICAS DO FÍGADO O fígado é órgão grande, multilobado, localizado na cavidade abdominal, cujo funcionamento está estreitamente relacionado ao funcionamento do sistema gastrointestinal. O fígado é o primeiro local de processamento da maior parte dos nutrientes absorvidos, também secreta ácidos biliares que desempenham papel decisivo na absorção dos lipídeos da ingestão alimentar. Além disso, o fígado é uma usina de energia metabólica, fundamental para a retirada de vários produtos metabólicos residuais e compostos químicos estranhos ao nosso organismo, por meio da conversão dessas substâncias em formas que podem ser excretadas. O fígado armazena e produz inúmeras substâncias necessárias ao corpo, como glicose, aminoácidos e proteínas do plasma. De modo geral, as funções-chave do fígado podem ser divididas por três áreas: (1) as contribuições para o metabolismo de todo corpo, (2) a destoxificação e (3) a excreção de produtos residuais ligados às proteínas e de produtos residuais lipossolúveis. Funções no metabolismo dos carboidratos O fígado desempenha papel importante no metabolismo da glicose ao se encarregar da gliconeogênese, que é a conversão de outros açúcares em glicose. O fígado também armazena glicose na forma de glicogênio, nos momentos em que ela está em excesso (como no período pós- prandial), e libera a glicose armazenada para a corrente sanguínea, quando ela é necessária. Esse processo hepático é conhecido como “função tampão da glicose”. Quando o funcionamento do fígado está comprometido, as concentrações de glicose no sangue podem subir excessivamente após a ingestão de carboidratos. De modo inverso, entre as refeições, pode ocorrer hipoglicemia, em razão da incapacidade do fígado de participar do metabolismo dos carboidratos e da interconversão de um açúcar em outro. Função no metabolismo dos lipídeos Os hepatócitos também participam do metabolismo dos lipídeos. Essas células são fonte, particularmente, rica em enzimas metabólicas engajadas no processo de oxidação dos ácidos graxos, que fornece energia para outras funções do corpo. Os hepatócitos também convertem produtos do metabolismo dos carboidratos em lipídeos, que podem ser armazenados no tecido adiposo e sintetizam grandes quantidades de lipoproteínas, colesterol e fosfolipídeos. Esses dois últimos são importantes para a biogênese das membranas celulares. Além disso, os hepatócitos convertem parte considerável do colesterol sintetizado em ácidos biliares. Função no metabolismo das proteínas O fígado também desempenha papel vital no metabolismo das proteínas. Ele sintetiza todos os chamados aminoácidos não essenciais, cuja presença não é necessária nos alimentos consumidos, além de participar da interconversão e da desaminação dos aminoácidos, processos cujos produtos podem entrar nas vias biossintéticas, relacionadas à síntese de carboidratos. Com exceção das imunoglobulinas, o fígado sintetiza quase todas as proteínas presentes no plasma, sobretudo a albumina, que determina a pressão oncótica do plasma, bem como a maioria dos fatores de coagulação. Os pacientes com doenças hepáticas podem manifestar edema periférico, secundário à hipoalbuminemia e também são suscetíveis a sangramentos. Por fim, o fígado é o local crucial para a remoção do organismo da amônia, formada no catabolismo proteico. Para ser eliminada, a amônia precisa ser convertida em ureia, que pode, então, ser excretada pelos rins. 7. METABOLISMO DA BILIRRUBINA Formação e secreção da bile A bile é um líquido excretor que desempenha papel importante na digestão dos lipídeos. A formação da bile começa nos hepatócitos, que transportam ativamente solutos para os canalículos biliares, através da membrana apical. A bile é solução micelar cujos principais solutos são os ácidos biliares, a fosfatidilcolina e o colesterol, na proporção aproximada 10:3:1, respectivamente. A secreção desses solutos desencadeia movimento concomitante de água e de eletrólitos, através das junções fechadas (tight junctions) que unem os hepatócitos adjacentes e, desse modo, a bile canalicular é formada. A maior parte do fluxo biliar é composta por ácidos biliares, secretados através da membrana apical dos hepatócitos, pela ação ATPase transportadora, conhecida como bomba de exportação de sais biliares. A composição do líquido resultante pode ser modificada mais adiante, à medida que flui pelos dúctulos biliares (resultando na bile hepática) e, ainda mais adiante, quando a bile é armazenada na vesícula biliar (bile vesicular). Por fim, a bile é transformada em solução concentrada de detergentes biológicos que auxilia na solubilização dos produtos da digestão dos lipídeos, no meio aquoso do lúmen intestinal, aumentando, assim, a velocidade com a qual os lipídeos são transferidos para a superfície epitelial absortiva. A bile também atua como meio em que os produtos residuais do metabolismo são eliminados do corpo. Formação e Excreção da Bilirrubina pelo Fígado A importância do fígado também reside na sua capacidade de excretar bilirrubina, um metabólito do heme que é potencialmente tóxico para o organismo. Recentemente, foi demonstrado que a bilirrubina age como antioxidante, mas ela também possibilita a eliminação do excesso de heme, que é liberado da hemoglobina dos glóbulos vermelhos senescentes. De fato, os glóbulos vermelhos são responsáveis por 80% da produção de bilirrubina. O restante provém de outras proteínas que contêm heme, encontradas em outros tecidos, como o músculo esquelético, e no próprio fígado. A bilirrubina é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e, quando em quantidades excessivas, provoca disfunção cerebral, por razões que ainda não são bem-compreendidas. Se não for tratada, essa condição poderá ser fatal. A bilirrubina e seus metabólitos também se destacam pelo fato de dar cor à bile, às fezes e, em menor grau, à urina. Além disso, quando se acumula na circulação, como resultado de doença hepática, a bilirrubina causa um sintoma comum, a icterícia, ou seja, o amarelamento da pele e das mucosas. A bilirrubina é sintetizada do heme por meio de reação que ocorre, em duas etapas, no interior das células fagocíticas do sistema reticuloendotelial, entre elas as células de Kupffer e as células do baço. A enzima heme oxigenase, presente nessas células, libera o ferro da molécula do heme e produz o pigmento verde – biliverdina. Esse pigmento, por sua vez, pode passar por redução e originar a bilirrubina amarela. Como essa molécula é, praticamente, insolúvel nas soluções aquosas com pH neutro, ela é transportada pelo sangue ligada à albumina. Quando esse complexo chega ao fígado, penetra no espaço de Disse, onde a bilirrubina é captada de forma seletiva pelo transportador OATP localizado na membrana basolateral dos hepatócitos. No compartimento microssômico dessas células, a bilirrubina é conjugada com uma ou duas moléculas de ácido glicurônico, o que aumenta sua solubilidade em meio aquoso. A reação é catalisada pela UDP glicuronil transferase (UGT). Essa enzima é sintetizada, de modo lento, após o nascimento, fato que explica por que a icterícia leve é relativamente comum em recém-nascidos. A bilirrubina conjugada é, então, secretada na bile pela ação da proteína relacionada com múltiplos fármacos (MRP2), localizada na membrana canalicular do hepatócito. Vale destacar que as formas conjugadas da bilirrubina não podem ser reabsorvidas do lúmen do intestino e isso garante que elas sejam excretadas. Entretanto, o transporte da bilirrubina através do hepatócito, mais especificamente, sua retirada da corrente sanguínea, é um processo relativamente ineficiente, por isso existe certa quantidade de bilirrubina conjugada e não conjugada no plasma, mesmo sob condições normais. Ambas circulam ligadas à albumina,mas a forma conjugada está ligada mais fracamente e, por essa razão, pode ser encontrada na urina. Fase Colônica da Bilirrubina No cólon, a bilirrubina conjugada é desconjugada pela ação de enzimas bacterianas, e a bilirrubina liberada é metabolizada por bactérias que produzem urobilinogênio, que é reabsorvido, e urobilinas e estercobilinas, que são excretadas. O urobilinogênio absorvido, por sua vez, pode ser captado pelos hepatócitos e reconjugado, o que dá a essa molécula mais uma oportunidade de ser excretada. Saiba mais! A quantificação da bilirrubina plasmática, bem como a determinação do tipo de bilirrubina encontrado (conjugada ou não conjugada), constitui instrumento importante para a avaliação da doença hepática. A presença de bilirrubina não conjugada, a forma de bilirrubina que, na prática, está totalmente ligada à albumina e não pode ser excretada na urina, reflete a deficiência de UGT (ou retardo temporário e normal de sua maturação nos bebês), ou a oferta excessiva e súbita de heme que sobrecarrega o mecanismo de conjugação (como ocorre nas reações de transfusão e nos recém-nascidos, com sistema Rhesus incompatível). A bilirrubinemia conjugada, por sua vez, é caracterizada pela presença de bilirrubina na urina. Como consequência, a urina adquire coloração escura. Esse achado indica a presença de defeito genético que afeta o transportador responsável pela secreção do glicuronídeo e do diglicuronídeo de bilirrubina para o canalículo, ou bloqueio do fluxo da bile, talvez causado por cálculo biliar obstrutivo. Nos dois casos, o fígado produz bilirrubina conjugada, que, por não ter mais via de saída, regurgita de volta para o plasma e é, então, excretada na urina. 8. PROCESSAMENTO DA AMÔNIA A amônia (N) é pequeno metabólito neutro, que se origina do catabolismo das proteínas e da atividade bacteriana, e que passa facilmente pelas membranas. O fígado é o órgão que mais contribui para a prevenção do acúmulo de amônia na circulação, porque, como a bilirrubina, a amônia é tóxica para o sistema nervoso central. Para ser eliminada do organismo, a amônia é convertida em ureia, após passar por várias reações enzimáticas no fígado, conhecidas como ciclo da ureia ou ciclo de Krebs-Henseleit. O fígado é o único tecido do corpo capaz de converter amônia em ureia. Existem duas fontes principais de amônia. Aproximadamente, 50% da amônia do corpo é produzida no cólon por ureases bacterianas. Dado que o lúmen do cólon é normalmente pouco ácido, parte dessa amônia é convertida no íon amônio (NH4+), que não consegue atravessar o epitélio colônico e, como consequência, é excretado nas fezes. O restante da amônia atravessa passivamente o epitélio colônico e é transportado para o fígado pela circulação porta. A outra fonte importante de amônia (aproximadamente 40%) são os rins. Pequena quantidade de amônia (cerca de 10%) provém da desaminação de aminoácidos no próprio fígado, de processos metabólicos que ocorrem nas células musculares e da liberação da glutamina, contida nos glóbulos vermelhos senescentes. A figura a seguir traz o “balanço da massa” relativo ao processamento da amônia, em um adulto saudável. Como notado, a amônia é uma pequena molécula neutra que atravessa facilmente as membranas das células, sem necessidade de transportador específico, embora algumas proteínas membranosas transportem a amônia, incluindo certas aquaporinas. Seja qual for o mecanismo para o transporte, as propriedades físico-químicas da amônia garantem que ela seja retirada, de modo eficiente, das circulações porta e sistêmica pelos hepatócitos. No interior dessas células, a amônia entra no ciclo da ureia, onde é convertida em ureia e, subsequentemente, transportada de volta para a circulação sistêmica. A ureia é pequena molécula neutra que, após ser filtrada sem dificuldade no glomérulo, é parcialmente reabsorvida nos túbulos renais. Aproximadamente 50% da ureia filtrada é excretada na urina. A ureia que chega ao cólon é excretada, ou metabolizada a amônia, pelas bactérias colônicas, e essa amônia produzida é reabsorvida ou excretada. Saiba mais! Quando a capacidade metabólica do fígado é comprometida de forma aguda, o paciente pode entrar em coma e morrer rapidamente. Na doença hepática crônica, os pacientes podem apresentar um declínio gradual do funcionamento mental que reflete a ação da amônia e de outras toxinas que não podem ser removidas pelo fígado. Essa condição é conhecida como encefalopatia hepática. O surgimento de confusão, demência e, por fim, coma em paciente com doença hepática é evidência da progressão significativa da doença que, se não for tratada, poderá ser fatal. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aires MM. Fisiologia / Margarida de Mello Aires. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. Berne & Levy: Fisiologia / editores Bruce M. Koeppen, Bruce A. Stanton ; [tradução Adriana Pitella Sudré...[et al.]. – Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. Costanzo LS. Fisiologia; revisão técnica Carlos Alberto Mourão Júnior. – 6. ed. – Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2015. Guyton AC; Hall JE. Tratado de Fisiologia Médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. 3. FUNÇÃO RENAL Para melhor compreender os exames laboratoriais que permitem a avaliação da função renal, é necessário fazer uma revisão anatômica e funcional deste órgão. 1. O RIM Os rins encontram-se fora da cavidade peritoneal. Cada rim em um adulto pesa aproximadamente 150 gramas. O rim é recoberto por uma cápsula dura e fibrosa, que protege suas delicadas estruturas internas. As duas principais regiões do rim são o córtex externo e a medula interna. A medula é dividida em 8 a 10 massas de tecido em forma de cone chamadas de pirâmides renais. A base de cada pirâmide origina-se na borda entre o córtex e a medula, e termina na papila, que se projeta para dentro do espaço da pelve renal, uma continuação da extremidade superior do ureter, em forma de funil. A borda externa da pelve é dividida em bolsas abertas denominadas grandes cálices, que se estendem para baixo e se dividem em cálices menores, que coletam a urina dos túbulos de cada papila. As paredes dos cálices, da pelve e do ureter contêm elementos contráteis que impulsionam a urina em direção à bexiga, onde é armazenada até que seja eliminada pela micção. Figura 1. Estrutura dos rins. Fonte: solar22/Shutterstock.com.. Vascularização renal O sangue flui para cada rim através da artéria renal, que se ramifica progressivamente para formar as artérias interlobares, artérias arqueadas, artérias interlobulares e as arteríolas aferentes, que levam aos capilares glomerulares, onde a filtração dos líquidos e dos solutos começa. Os capilares de cada glomérulo se juntam para formar uma arteríola eferente, que leva a uma segunda rede capilar, os capilares peritubulares, que circundam os túbulos. Os capilares peritubulares se esvaziam nos vasos do sistema venoso, que correm paralelos aos vasos arteriolares, e progressivamente formam a veia interlobular, veia arqueada, veia interlobar e veia renal. A veia renal deixa o rim ao longo da artéria renal e do ureter. Os vasa recta são capilares peritubulares especializados que se estendem para o interior da medula renal e cursam paralelamente às Alças de Henle. A parte externa do rim, o córtex renal, recebe a maioria do fluxo sanguíneo do rim; e apenas 1% a 2% do total do fluxo sanguíneo renal passa pelos vasa recta, que suprem a medula renal. Duas características distintas da circulação renal são a alta taxa de fluxo de sangue e a presença de dois leitos capilares, os capilares glomerulares e peritubulares, que são arranjados em série e separados pelas arteríolas eferentes. Os capilares glomerulares filtram grandes quantidades de líquidos e solutos, a maioria dos quais são reabsorvidos dos túbulos renais nos capilares peritubulares. O néfron É a unidade funcional dos rins. Podemos descrevê-locomo uma estrutura microscópica formada por Corpúsculos de Malpighi, contendo o sistema tubular, composto pelo túbulo contorcido proximal, alça de Henle, túbulo contorcido distal e, finalmente, o túbulo coletor. O néfron se responsabiliza pelos dois principais processos que envolvem a gênese da urina, a produção do filtrado glomerular nos Corpúsculos de Malpighi e o complexo processamento deste filtrado em seu sistema tubular. O Corpúsculo de Malpighi, os túbulos contorcidos proximal e distal e a parte inicial do túbulo coletor são elementos corticais, enquanto a alça de Henle e a maior parte dos túbulos coletores fazem parte da zona medular. Figura 2. Microcirculação do néfron. Fonte:Blamb/Shutterstock.com Funções renais Os rins são órgãos excretores e reguladores que eliminam o excesso de água e metabólitos do organismo controlam o volume de líquidos corporais, contribuindo para a manutenção da homeostase. Dentre suas várias funções, podemos citar: Excreção de metabólitos e substâncias exógenas Metabólitos como a ureia, a creatinina, o ácido úrico e substâncias exógenas, como medicamentos e outros produtos químicos que não fazem parte do metabolismo corpóreo, são filtrados e excretados através da urina. Produção e secreção hormonal Os rins produzem e secretam a renina, uma proteína importante no controle da pressão arterial; o calcitrol ou vitamina D3, forma ativa da vitamina D, necessária para a reabsorção de íons cálcio no trato gastrointestinal e para a deposição de cálcio nos ossos; e a eritropoietina, hormônio que estimula a produção de eritrócitos pela medula óssea. Regulação do equilíbrio eletrolítico e ácido-base Os rins regulam a excreção de íons inorgânicos, tais como Na+, K+, Cl-, HCO3-, H+, Ca2+ e PO 4 3-, fazendo com que as quantidades ingeridas sejam iguais às excretadas e, assim, não haja balanço negativo ou positivo de nenhuma delas. O pH sanguíneo ideal é em torno de 7,4 , e os rins, juntamente com o fígado e com os pulmões, agem através de sistemas de tamponamento temporários ou definitivos para mantê-lo constante. Neoglicogênese Em situações de jejum prolongado ou diabetes mellitus descompensada, os rins são capazes de sintetizar glicose a partir de aminoácidos e outros precursores. Regulação da pressão arterial A pressão arterial (PA) depende basicamente do débito cardíaco e da resistência periférica total, e o aumento dessas duas variáveis, em um indivíduo saudável, não é capaz de alterar sua pressão arterial média a longo prazo porque os rins atuam para manter o ponto de equilíbrio da PA através do débito renal de água e sal. Caso ocorra aumento da PA, o débito renal de água e sal aumenta na tentativa de diminuí- la – as excreções de água e de sal pela urina são fenômenos denominados de diurese e natriurese pressóricas, respectivamente. Os dois mecanismos principais pelos quais os rins controlam esse débito renal de água e sal são: Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona: a renina é uma enzima armazenada nas células justaglomerulares na forma de pró-renina. Quando a PA diminui, a renina é liberada e age sobre o angiotensinogênio, que é ativado e transforma-se em angiotensina I, que é catalisada nos vasos pulmonares e transforma-se em angiotensina II, um potente vasoconstritor que promove a vasoconstrição das artérias e a leve vasoconstrição das veias, aumentando o retorno venoso e o bombeamento cardíaco. A angiotensina II também promove a reabsorção de sódio pelos túbulos proximais e a produção de aldosterona pelo córtex adrenal. A aldosterona também provoca o aumento da reabsorção de sódio, aumentando assim o volume extracelular e contribuindo para o aumento da pressão arterial. Este sistema é controlado por feedback negativo, sendo desestimulado pela redução da PA. Peptídeo natriurético atrial: este mecanismo é antagônico ao sistema renina-angiotensina- aldosterona, pois estimula a diminuição da pressão arterial. O peptídeo natriurético atrial (PNA) é produzido pelos miócitos atriais quando o volume sanguíneo aumenta, provocando o estiramento do músculo cardíaco. O PNA promove a vasodilatação da arteríola aferente e a vasoconstrição da arteríola eferente, aumentando a taxa de filtração glomerular e, portanto, a carga filtrada de sódio, além de inibir a reabsorção de sódio, agindo diretamente nas células do ducto coletor. Também inibe a secreção de renina e a liberação hipotalâmica de ADH, diminuindo a permeabilidade dos ductos coletores à água e aumentando o volume da urina. Hora da revisão: Formação da urina: a primeira etapa na formação da urina é a filtração que ocorre na cápsula glomerular, sendo um processo passivo. Caracteriza-se pela saída do filtrado do plasma do interior do glomérulo para a cápsula, e isso ocorre em virtude da alta pressão do sangue neste local. O chamado filtrado glomerular, ou urina inicial, é livre de proteínas e assemelha-se ao plasma sanguíneo. O filtrado resultante da etapa da filtração apresenta substâncias que são bastante importantes para o organismo e devem ser reabsorvidas. A reabsorção ocorre no túbulo néfrico, principalmente nos túbulos proximais, e é importante para evitar a perda excessiva de substâncias, tais como água, sódio, glicose e aminoácidos. Este processo é responsável por determinar como será a composição final da urina. A concentração da urina formada é regulada através da secreção de ADH (hormônio antidiurético) pela neuro- hipófise. Este hormônio atua aumentando a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores, fazendo com que ocorra uma maior reabsorção de água. A liberação de ADH é maior quando bebemos pouca água, pois é uma forma de o corpo diminuir a eliminação desta substância que está escassa no momento. É importante frisar que algumas substâncias estão em concentrações muito elevadas no nosso organismo; sendo assim, elas não são completamente reabsorvidas e parte é perdida na urina. Indivíduos portadores de diabetes mellitus, por exemplo, apresentam grande quantidade de glicose no sangue e, consequentemente, na urina. Algumas substâncias presentes no sangue e que são indesejáveis ao organismo são absorvidas pelas células do túbulo contorcido distal. Ácido úrico e amônia fazem parte dessas substâncias que são retiradas dos capilares e lançadas ao líquido que formará a urina. Após passar por toda a extensão do túbulo néfrico, a urina está formada e é então conduzida até os ureteres, que a levarão até a bexiga, onde permanecerá até sua eliminação. Saiba mais! O aumento da ingesta de NaCl tem maior capacidade de elevar a PA do que o aumento da ingesta de água, pois, enquanto a água pura é eliminada pela urina por osmose quase na mesma velocidade com que é ingerida, o cloreto de sódio provoca o acúmulo 2. FILTRAÇÃO GLOMERULAR A gênese da urina se inicia com a formação do filtrado glomerular nos Corpúsculos de Malpighi, um processo denominado Filtração Glomerular. Durante seu trajeto ao longo dos capilares glomerulares, o plasma é, portanto, forçado a atravessar a parede do vaso, o que resulta na formação de um ultrafiltrado que, a partir de então, será processado ao longo do néfron. A taxa de filtração glomerular (TFG), clearence ou ritmo de filtração glomerular (RFG) corresponde à soma dos RFGs individuais de cerca de 2 milhões de glomérulos. Esses milhões de glomérulos que constituem os rins filtram cerca de 120-180 L de plasma por dia (média: 140 L/dia), o que dá aproximadamente 80-120 mL/min de filtrado, sendo essa a TFG normal. A determinação direta do RFG é evidentemente impossível, o que torna necessário calculá-lo mediante o emprego de compostos que funcionam como marcadores. Para este objetivo, é essencial o conceito de depuração, mais conhecida por seu equivalente em inglês, clearance. Define-se a taxa de depuração plasmática, ou clearance, de uma substância “x” como o fluxo de plasma depurado dessa substância naunidade de tempo. Este fluxo, habitualmente expresso em mL/min, é calculado dividindo-se a massa de de líquido extracelular e, portanto, o aumento da reabsorção de água e a redução do volume de urina. “x” excretada na urina (igual ao produto da concentração urinária de “x”, U, pelo fluxo urinário, V) pela concentração plasmática de “x”, representada por P. O clearance de x, C, é, portanto, calculado por: Legenda: C: clearence de uma substância U: concentração urinária da substância V: fluxo urinário P: concentração plasmática da substância Para melhor compreender o significado fisiológico do clearance é útil considerar alguns casos particulares. Quando uma substância não é excretada na urina, seu clearance renal, calculado pela fórmula descrita acima, é zero, ou seja, o volume de plasma depurado dessa substância é nulo. É o caso, por exemplo, da IgM, totalmente retida pela parede glomerular devido a suas dimensões; e da glicose, filtrada livremente, mas totalmente reabsorvida nos túbulos. Por outro lado, se os rins eliminam completamente a massa de uma substância que chega a eles pela circulação, a taxa de excreção urinária será exatamente igual ao fluxo da substância que alcança as artérias renais. Saiba mais! A taxa de filtração glomerular (TFG) é determinada pelo equilíbrio das forças hidrostáticas e coloidosmóticas (também chamadas de oncóticas) que agem nas A estimativa do RFG é parte essencial da avaliação clínica, uma vez que muitas nefropatias evoluem de modo assintomático, tendo como único sinal de alerta a queda do RFG. Nesses casos, o RFG funciona como um indicador membranas dos capilares da cápsula de Bowman. A pressão hidrostática é exercida pelos líquidos e força-os através dos poros dos capilares para o espaço intersticial, estando em torno de 60 mmHg no capilar glomerular e 18 mmHg na cápsula de Bowman, justamente para que os líquidos sejam “empurrados” do local de maior pressão para o de menor pressão. Já a pressão coloidosmótica é exercida pelas proteínas e faz com que os líquidos se movam do interstício para o sangue. Ela está presente apenas nos capilares, uma vez que na cápsula de Bowman não há proteínas. A pressão oncótica nas arteríolas aferentes é de 28 mmHg e nas eferentes é de 36 mmHg, resultando numa média de pressão no capilar glomerular de 32 mmHg, que ainda é menor que a pressão hidrostática na cápsula, impedindo o influxo de líquido do glomérulo para o capilar. Cerca de 125 mL de sangue são filtrados por minuto, totalizando aproximadamente 180 L por dia. O fluxo sanguíneo renal corresponde a aproximadamente 22% do débito cardíaco e tem por finalidade suprir os rins com nutrientes necessários e remover produtos indesejáveis. indispensável da função renal, embasando o diagnóstico de insuficiência renal, quando apresenta valores reduzidos; ou indicando a recuperação da função renal à medida que retorna aos valores de referência. Nem sempre o achado de um RFG normal indica que os glomérulos estão perfeitamente hígidos. Se a permeabilidade das paredes dos capilares glomerulares for significativamente maior do que zero, pode haver perda de proteínas na urina, denominada proteinúria, mesmo em face de um RFG normal. Patologias que promovem a queda da TFG Hipertensão Arterial Sistêmica A elevação da pressão arterial sistêmica promove alterações significativas na microcirculação glomerular, que a protegem contra a agressão mecânica. A pressão capilar glomerular é mantida em níveis praticamente normais graças ao mecanismo fisiológico de autorregulação do RFG, mas, se a hipertensão se mantiver por tempo suficiente (meses ou anos), a faixa de autorregulação pode deslocar-se para a direita, acomodando-se, por exemplo, entre 100 e 180 mmHg, em vez dos 70 a 150 habituais. Por outro lado, a exposição contínua da parede da arteríola aferente a níveis pressóricos elevados pode provocar o aparecimento de lesões estruturais sérias, como hialinose arteriolar, que podem alterar a resposta miogênica, retardando e/ou limitando o mecanismo de autorregulação. Doença Renal Crônica Seja qual for a causa primária da DRC, sua progressão leva invariavelmente à redução gradativa do número de néfrons. Em consequência, a taxa de filtração por néfron remanescente aumenta muito, podendo atingir o dobro ou até o triplo do normal, atenuando assim a queda do RFG, que é inevitável. Estados de hipovolemia As hipovolemias graves usualmente são acompanhadas de uma queda acentuada da pressão arterial. Além disso, ocorre vasoconstrição generalizada, inclusive na microcirculação renal, particularmente nas arteríolas aferentes, como parte Saiba mais! A correção intempestiva da hipertensão, trazendo abruptamente a pressão arterial a valores “normais”, mas abaixo do limite inferior de autorregulação do paciente, pode reduzir drasticamente o RFG, precipitando a instalação de uma injúria/insuficiência renal aguda. Por este motivo, em hipertensos de longa data, especialmente nos que já apresentam função renal reduzida, é necessário cautela ao prescrever medicações anti- hipertensivas, baixando a pressão arterial em torno de 20% ao dia, até atingir o alvo, que não pode ser excessivamente ambicioso (o limite de 140 x 90 mmHg é geralmente adequado nesses casos). do esforço do organismo para impedir ou atenuar a queda da pressão arterial. Pacientes nefróticos e portadores de insuficiência cardíaca congestiva também podem evoluir com má perfusão renal, na primeira condição por redução real da volemia e, na segunda, por baixo débito cardíaco. Obstrução urinária O processo de filtração glomerular pode ser severamente limitado ou totalmente interrompido quando as vias urinárias são obstruídas por cálculos renais, tumores ureterais, tumores pélvicos com compressão extrínseca ou invasão dos ureteres ou da bexiga, fibrose retroperitoneal e hiperplasia prostática, entre outras anomalias. Previsivelmente, a pressão hidráulica no interior das vias urinárias obstruídas se eleva, transmitindo-se aos túbulos renais e ao espaço de Bowman. Redução da TFG com a idade Mesmo em indivíduos saudáveis, pode haver uma tendência à redução progressiva do RFG com a idade. Este processo envolve a esclerose progressiva dos glomérulos e a atrofia dos túbulos correspondentes, embora os mecanismos celulares e moleculares envolvidos não sejam ainda conhecidos. Marcadores da filtração glomerular Creatinina O marcador mais frequentemente empregado na prática clínica é a creatinina, um subproduto do metabolismo muscular que é formado através da creatina produzida pelo fígado, pâncreas e rim, e é transformado em fosfocreatina nos músculos e cérebro. A creatinina propriamente dita só é formada no músculo esquelético e é excretada quase totalmente por filtração glomerular. O aumento da creatinina sérica (VN: 06 – 1,3 mg/dL) está sempre associado a uma disfunção renal, porque este aumento pode ter dois significados clínicos: ou o rim não está conseguindo excretar este composto ou a quantidade elevada dessa creatinina irá lesar o rim, pois ela é tóxica para este órgão em concentrações elevadas. Apesar dessa associação, a creatinina não é o melhor parâmetro de marcador de filtração glomerular, e isso se deve a alguns fatores, descritos abaixo: Baixa sensibilidade na disfunção inicial, ou seja, nas lesões iniciais do rim a creatinina ainda não tem uma elevação, o que ocasiona a perda da janela terapêutica ideal. Baixa especificidade na disfunção avançada, porque a creatinina não é um marcador quantitativo, ou seja, a piora do quadro de pacientes com doença renal crônica não é refletida no aumento da creatinina. Dependente da massa muscular, visto que ela é produzida nos músculos. A partir desses fatores, pensou-se em utilizar o clearence de creatinina para a avaliação renal, usualmente utilizando urina coletada durante 24 horas. Os pontos positivos da utilização deste método são: Boacorrelação com o clearence da inulina, que é o marcador padrão-ouro da taxa de filtração glomerular. A excreção da creatinina é constante durante o dia, não havendo variação. A avaliação é simples, barata e reprodutível. Há, no entanto, duas limitações importantes ao uso do clearance de creatinina. Em primeiro lugar, a creatinina não é propriamente um marcador perfeito do RFG, uma vez que é secretada em pequenas quantidades pelo túbulo proximal, mas isso não chega a causar um erro substancial em pacientes com função renal próxima ao normal. Se, no entanto, o RFG estiver muito baixo, essa secreção tubular pode representar uma fração considerável da taxa de excreção urinária de creatinina. Em tais casos, o clearance de creatinina pode superestimar significativamente o RFG. Por outro lado, algumas drogas podem reduzir a excreção de creatinina, elevando seu nível plasmático e, consequentemente, exercendo efeito idêntico ao de uma redução do RFG. Um dos exemplos mais comuns na prática clínica é o trimetroprim, geralmente formulado em associação com o sulfametoxazol. Outros medicamentos, como o fenofibrato, usado no tratamento da hipertrigliceridemia, também podem promover elevação transitória na concentração plasmática de creatinina, podendo simular uma queda do RFG. Há uma segunda e mais importante limitação ao uso clínico do clearance de creatinina: em geral, os pacientes encontram dificuldade em coletar urina, sem perdas, durante 24 horas. Por essa razão, o RFG é frequentemente subestimado quando avaliado por este método. Além disso, é frequentemente complicado transportar o material coletado até algum centro médico, especialmente quando os pacientes utilizam transporte Se liga! Se o clearence de creatinina for o meio mais acessível no momento para estimar a taxa de filtração glomerular, pode-se fazer uso da cimetidina, que é uma medicação que inibe a secreção de creatinina pelo túbulo proximal, melhorando a acurácia do exame. público, o que ocorre na maioria das vezes. Devido a essas limitações, a creatinina é frequentemente utilizada como indicador da função renal não através da mensuração direta de seu clearance, mas simplesmente medindo sua concentração plasmática (Pcreat), a qual mantém uma relação inversamente proporcional ao RFG. Essa relação fica mais nítida quando expressa em forma gráfica, que mostra claramente que aumentos relativamente modestos de Pcreat podem indicar quedas consideráveis do RFG. Deve-se ressaltar que a curva exposta no gráfico a seguir só se aplica a situações estacionárias, ou seja, aquelas em que as taxas de produção e de excreção urinária de creatinina são iguais e, portanto, a Pcreat é estável, que é o que ocorre na situação normal e na DRC. Portanto, se a função renal sofrer uma perda abrupta, ou seja, uma injúria renal aguda (IRA), a Pcreat pode não ter chegado a um valor estacionário, não refletindo a real dimensão da queda do RFG. Por este motivo, durante episódios de IRA, temos de utilizar critérios diagnósticos um pouco mais complexos, ainda que a dosagem da creatinina plasmática tenha um lugar de destaque. Como já dito para a creatinina sérica, o clearence de creatinina também é dependente da massa muscular, variando, portanto, de acordo com a raça, sexo e idade do indivíduo. Assim, um mesmo valor de Pcreat, por exemplo 1,2 mg/dL (considerado como “normal” pela maioria dos laboratórios), pode indicar um RFG normal em um homem musculoso e uma perda considerável de função renal em uma mulher de compleição miúda. De forma semelhante, esse mesmo valor de 1,2 mg/dL para a Pcreat pode indicar uma queda de 30% ou mais do RFG em indivíduos idosos, cuja massa muscular pode estar diminuída pela alteração de seu ambiente hormonal e pela inatividade física. Para facilitar a avaliação do RFG a partir da Pcreat, desenvolveram-se, a partir da década de 1970, algumas fórmulas matemáticas que possibilitam a estimativa do clearance de creatinina a partir da creatinina sérica, levando em consideração parâmetros como peso corpóreo, idade, sexo e, em alguns casos, o grupo étnico. A equação mais conhecida é a de Cock-croft e Gault, descrita há quase 40 anos: A idade é dada em anos, o peso em quilogramas e o clearence de creatinina em mg/dL. Existe um fator de correção para o sexo feminino, representado na fórmula pela cor vermelha, pois parte-se do pressuposto de que a mulher tem menos massa muscular do que o homem. Esta fórmula não consegue ser aplicada em uma situação de IRA, pois, como já dito anteriormente, não há tempo hábil para que a creatinina sérica se eleve e estabilize no sangue. Além dessa, outras fórmulas são importantes atualmente. Uma delas, frequentemente utilizada, é a MDRD (sigla do estudo multicêntrico intitulado Modification of Diet in Renal Disease), através da qual é possível estimar o RFG (diretamente em mL/min/1,73 m2) a partir da Pcreat e de outros dados, tais como a etnia e a concentração plasmática de albumina. Mais recentemente, uma outra fórmula denominada CKD-EPI (sigla de Chronic Kidney Disease – Epidemiology Collaboration) foi desenvolvida e conta com a variável de superfície corpórea. Seus resultados são promissores e aparentemente ela possui maior precisão do que a fórmula MDRD, especialmente em indivíduos com RFG maior que 60 mL/min/1,73 m2, sendo considerada padrão- ouro atualmente. Apesar dos pontos positivos, cabem algumas considerações adicionais com relação à estimativa do RFG por meio de fórmulas: No Brasil, a forte mestiçagem limita o uso do fator etnia no cálculo de fórmulas como a MDRD e a CKD- EPI, que nunca foram formalmente validadas nas condições específicas da população brasileira. Há equações apropriadas para crianças e adolescentes, como a de Schwartz e a de Counahan- Barratt. Em algumas situações específicas, a determinação direta do Clcreat é preferível ao uso de equações, o qual pode produzir desvios substanciais, como no caso de pacientes com amputações, desnutrição grave, paraplégicos, ascite volumosa, obesos e os muito idosos. O uso de suplementos contendo creatina, precursora da creatinina, também pode conduzir a resultados errôneos quando se estima o RFG pela Pcreat. Conforme descrito anteriormente, essas fórmulas deixam de ser válidas durante um episódio de IRA, uma vez que a produção e a excreção de creatinina não chegam a se igualar. Ureia A ureia é o principal produto formado pelo catabolismo oriundo da conversão da amônia por enzimas hepáticas. Sua excreção ocorre predominantemente pelo rim. Assim como a creatinina, a ureia apresenta relação inversa com a TFG. Ainda, vários fatores podem causar variabilidade da concentração de ureia sérica, limitando sua utilização como um marcador de função renal. Dentre estes fatores, sabe-se que a ureia não é produzida constantemente durante o dia e a sua concentração sanguínea pode variar com a ingestão proteica, sangramento gastrointestinal e uso de alguns medicamentos, como, por exemplo, os corticosteroides; ressalta-se também que a produção de ureia pode diminuir na vigência de condições, tais como a insuficiência hepática e a desnutrição. Além do mais, é importante lembrar que a ureia é parcialmente reabsorvida após o processo de filtração e, consequentemente, o cálculo da sua depuração subestima a TFG. A reabsorção tubular de ureia será mais ou menos intensa de acordo com o estado volêmico do paciente (ao reabsorver água no túbulo, também ocorre a reabsorção de ureia), ou seja, aumenta quando houver depleção do volume extracelular (por ex., na insuficiência cardíaca congestiva e desidratação) e diminui na vigência de expansão de volume (p. ex., infusão salina ou síndrome de secreção inapropriada do hormônio antidiurético). Na maioria dos laboratórios de análises clínicas, o valor normal de ureia varia de 20-40 mg/dL. Por outro lado, a elevação da ureia no plasma ou soro decorrente de alteração renal é maisprecoce do que a elevação da creatinina, especialmente na insuficiência renal de origem pré e pós-renal. A concentração de ureia tende a aumentar com a idade do indivíduo e é discretamente maior no sexo masculino. Proteinúria de 24 horas e microalbuminúria A parede glomerular funciona como um filtro extremamente eficiente, através do qual passa apenas uma quantidade insignificante de proteínas, embora sua permeabilidade à água e a pequenos solutos seja muito maior do que a da maioria dos demais capilares do organismo. A perda, ainda que parcial, dessa função de barreira pode trazer consequências sérias. A parede glomerular é constituída de 3 camadas, cada uma das quais representa um obstáculo independente à passagem de macromoléculas. Papel do túbulo proximal na reabsorção de proteínas Apesar da alta eficiência da função de barreira do glomérulo, cerca de 1 g de proteína alcança todos os dias o espaço urinário. Embora tal quantidade represente uma proporção ínfima (cerca de 0.0001%) do total de proteínas Se liga! Quando a relação entre a ureia plasmática e a creatinina plasmática está acima de 30, entende-se que está havendo uma reabsorção tubular aumentada da ureia e, provavelmente, o paciente encontra-se desidratado. que percorre diariamente o capilar glomerular, é necessário recuperá-la, o que é realizado com eficiência por um processo de reabsorção no túbulo proximal. Mais de 90% dessas proteínas que chegam ao espaço de Bowman são reabsorvidas no túbulo proximal por meio de um processo de endocitose. A pequena quantidade de proteínas que chega a atravessar os glomérulos é inevitavelmente retirada de circulação, seja por reabsorção e hidrólise no túbulo proximal, seja por perda para o meio externo através da urina, normalmente em quantidades diminutas (não mais de 50 mg/dia em um indivíduo normal). O processo de reabsorção de proteínas no túbulo proximal é saturável, uma vez que a endocitose no túbulo proximal é um processo limitado pela disponibilidade de sítios de ligação a proteínas. Assim, o comprometimento da função de barreira glomerular leva, em um primeiro momento, a um aumento da taxa de reabsorção de proteínas no túbulo proximal e, quando esta atinge uma taxa máxima, há perda de proteínas na urina. Mecanismos básicos da proteinúria Há três mecanismos básicos para o aparecimento de proteinúria: 1) aumento da permeabilidade glomerular a macromoléculas (quebra da barreira glomerular), de longe a causa mais frequente e grave de proteinúria; 2) diminuição da capacidade de reabsorção tubular de proteínas; e 3) produção de proteínas anômalas de baixo peso molecular. Proteinúria por aumento da permeabilidade glomerular a proteínas: o mecanismo mais previsível de aumento da permeabilidade glomerular a proteínas é um aumento da presença de poros “gigantes”, normalmente escassos, que atravessam a parede do glomérulo. O efeito do aumento da frequência desses “poros gigantes” é um aumento predominante da passagem de macromoléculas como as imunoglobulinas, que sofrem restrição praticamente total em condições normais. O padrão da proteinúria resultante obedece a um padrão bem definido, em que se destaca a presença de proteínas de alto peso molecular, normalmente ausentes na urina. No entanto, a proteína urinária predominante nesses casos é a albumina, porque sua concentração plasmática é 4 vezes superior à das imunoglobulinas. Os “poros gigantes” refletem a presença de lesão estrutural mais séria da parede glomerular. Outra causa para o aumento da permeabilidade da parede glomerular é a depleção de cargas negativas, uma vez que, conforme detalhado anteriormente, é provável que a passagem de proteínas através da parede glomerular seja fortemente restringida por repulsão eletrostática. Se essa barreira elétrica for atenuada ou rompida, a proteinúria resultante deve ser constituída quase exclusivamente de albumina e moléculas de baixo peso molecular, sendo insignificante a presença de proteínas de alto peso molecular. Proteinúrias por defeito da reabsorção tubular: o túbulo proximal reabsorve quase toda a proteína que chega ao espaço urinário, reduzindo a proporções mínimas, em condições normais, a taxa de excreção urinária de proteínas. Quando este processo de reabsorção deixa de funcionar adequadamente, surge uma proteinúria característica, a proteinúria de origem tubular. Nesses pacientes, a função de barreira glomerular está preservada, e o ultrafiltrado glomerular contêm albumina em concentrações muito baixas e proteínas de baixo peso molecular, conforme ocorre em indivíduos saudáveis. No túbulo proximal, no entanto, as proteínas presentes no ultrafiltrado glomerular são reabsorvidas em proporção menor do que o normal, originando uma proteinúria de intensidade modesta, geralmente inferior a 2 g/dia. Na urina, o quociente muito baixo entre as concentrações de albumina e de proteínas de baixo peso molecular é semelhante ao que seria obtido no ultrafiltrado glomerular, o que tem valor diagnóstico, uma vez que tal proporção é completamente distinta daquela encontrada nas proteinúrias provocadas por lesão glomerular, nas quais, como vimos, é amplo o predomínio da albumina. Proteinúria devido à passagem de proteínas anômalas pelos glomérulos: é relativamente comum a presença no plasma, particularmente em indivíduos idosos, de imunoglobulinas produzidas de forma anômala, frequentemente por um único clone de linfócitos B. A causa mais comum desta anomalia é o mieloma múltiplo, que consiste basicamente em uma proliferação neoplásica de linfócitos B. Outras doenças, como a amiloidose primária e certos tipos de linfoma, também podem levar à produção de imunoglobulinas anômalas. Em uma parcela desses casos, produzem-se moléculas incompletas de imunoglobulinas, que são lançadas à circulação e, por terem peso molecular relativamente baixo, atravessam com certa facilidade a barreira glomerular. Diversos métodos quantitativos estão disponíveis para se detectar a presença de proteínas na urina, como os métodos colorimétricos utilizando azul de Coomassie, Ponceau S, cloridrato de benzetônio e molibdato de pirogalol vermelho. A avaliação da proteinúria pode ser realizada em amostra de urina de 24 horas ou em amostra isolada normalizada pela creatinina urinária. A relação proteínas totais/creatinina tem sido mais recomendada por ser um método menos sujeito a erros de coleta. Os valores de referência dependem do tipo de amostra utilizada, sendoglomerular. A albuminúria ou microalbuminúria é definida como a presença de 30 mg a 300 mg de albumina em amostra de urina de 24 horas, ou 30 mg a 300 mg de albumina por g de creatinina em amostra de urina isolada, ou ainda uma taxa de excreção de 20 mg a 200 mg de albumina por minuto. São cada vez maiores as evidências de que a microalbuminúria é um indicador sensível de risco cardiovascular, porém, as razões para essa associação não foram ainda elucidadas. Fica claro, no entanto, que o aparecimento de microalbuminúria deve servir como um sinal de alerta, indicando ao clínico não apenas a necessidade de investigar a existência de uma nefropatia como também a de considerar com cuidado a possível presença de um distúrbio do sistema cardiovascular. Saiba mais! Um exemplo de como a determinação da microalbuminúria pode ser útil é fornecido pela nefropatia diabética. Em suas fases iniciais, a nefropatia diabética não traz alterações clínicas de importância, ou seja, a Em resumo, em um paciente de alto risco, seria ideal a detecção da insuficiência renal no início do processo, enquanto a taxa de filtração glomerular ainda não está reduzida, o que seria a janela terapêutica ideal. No entanto, os marcadores da filtração glomerular começam a dar sinais dos problemas quando a taxa de filtração glomerular já começa a cair e já está instalada uma insuficiência renal aguda pré-renal, tornando menor a janela terapêutica. Por fim, a creatinina se altera quando já há, de fato, uma IRA e a taxa de filtração glomerular e janela terapêutica são bem menores. Pensando no aumento de sensibilidade dos exames, foram encontrados alguns outros marcadores da filtração glomerular, mas eles não costumam ser utilizados na prática clínica: Marcadores exógenos pressão arterial mantém-se em níveis normais, o RFG está normal ou até mesmo elevado, como vimos anteriormente, e a função tubular está preservada. Pode ocorrer já nessa fase, no entanto, um pequeno aumento da taxa de excreção urinária de albumina. Portanto, a determinação da microalbuminúria, que requer a utilização de métodos especialmente sensíveis de dosagem, pode ajudar a prever quais desses pacientes são suscetíveis ao desenvolvimento de Doença Renal Crônica. Objetivando viabilizar o emprego de marcadores exógenos na clínica, as pesquisas se voltaram para o uso de radiofármacos, que permitem substituir as determinações químicas complexas por técnicas simples e precisas de quantificação das amostras no cintilador. As vantagens de avaliar a TFG usando radioisótopos incluem a possibilidade de determinar, com grande precisão, quantidades extremamente reduzidas destes, além de utilizar doses reduzidas e não tóxicas. As desvantagens desses marcadores radioativos são a complexidade e o alto custo. O uso de substâncias radioativas na avaliação traz as limitações impostas pela natureza dessas substâncias, como a exigência de uma licença especial para o seu manuseio, expedida por órgãos reguladores, o que só ocorre após credenciamento do usuário. Além disso, é preciso avaliar a exposição do paciente e da equipe técnica, assim como o destino dos resíduos radiativos. Radioativos: 125I-Iotalamato, 51Cr-EDTA e 99mTc-DTPA Não radioativos: Iotalamato, lohexol e INULINA INULINA: é um polissacarídeo com peso molecular de aproximadamente 5.000 D. Em 1935, a inulina foi proposta como a substância ideal para a medida da TFG, uma vez que é filtrada pelos glomérulos, não é sintetizada ou metabolizada pelos túbulos, é fisiologicamente inerte e não é reabsorvida ou secretada pelos túbulos renais. Exceto por ser um marcador exógeno, preenche os demais critérios que um marcador ideal de filtração glomerular deveria apresentar. Quanto aos métodos de depuração, a inulina tem sido considerada como o “padrão-ouro”. No entanto, a despeito da precisão, este método é invasivo e demorado, requer infusão constante pela exigência de uma concentração plasmática de inulina em equilíbrio dinâmico, requer também cateterismo vesical, volume significativo de amostra de sangue e dosagem laboratorial complexa, o que torna a implementação do teste complicada. Marcadores endógenos Cistatina C (VN: 0,54 – 1,55 mg/L): embora filtrada livremente através do glomérulo, a cistatina C, semelhantemente a outras moléculas de baixo peso molecular, é reabsorvida e metabolizada nos túbulos proximais. Assim, a concentração sanguínea de cistatina C depende quase inteiramente da TFG, não sendo afetada pela dieta, estado nutricional, inflamação ou doenças malignas. Adicionalmente, a menor variabilidade nas determinações sanguíneas da cistatina C, sua meia-vida mais curta e o seu menor volume de distribuição tornam este um marcador de função glomerular com maior sensibilidade para detectar diminuições leves da TFG na DRC do que a creatinina e outras moléculas de baixo peso molecular, no aumento da cistatina C na vigência de leve diminuição da TFG da ordem de 70 a 90 mL/min, ou seja, na ”faixa cega“ da creatinina. Além do mais, estudos recentes mostraram que a cistatina C se eleva precocemente na insuficiência renal aguda em pacientes internados em unidades de tratamento intensivo, após transplante hepático, cirurgia cardíaca, quimioterapia com cisplatina, angiografia cardíaca e na progressão da nefropatia diabética. Apesar dos pontos positivos, a cistatina C, assim como os outros marcadores endógenos (NGAL, NAG, KIM-1, IL-18), é pouco acessível e muito dispendiosa. A imagem a seguir resume um pouco do que foi abordado acerca da relação entre os marcadores e a taxa de filtração glomerular. Em azul, temos a acurácia do método utilizado e, em rosa, a disponibilidade destes métodos. O clearence de ureia, por exemplo, tem alta disponibilidade, mas a sua acurácia é baixa; já a inulina tem uma acurácia muito alta, mas praticamente nenhuma disponibilidade. 3. SISTEMA TAMPÃO Sabe-se que o rim atua com a produção e a reabsorção de bicarbonato, além de regular o sistema tampão. O ácido carbônico, pela a ação da anidrase carbônica, pode se transformar tanto no H+ livre + íon bicarbonato (HCO3-), quanto no H 2 O + CO2. Os dois sistemas tampões existentes no organismo são o pulmonar e o renal, podendo ser avaliados através da gasometria venosa. Aqui o foco será o sistema tampão renal. Dessa forma, temos que: H 2 O + CO2 ↔ H 2 CO 3 ↔ H+ + HCO3- Os rins regulam as concentrações de ácidos e bases no organismo através da secreção de H+, da reabsorção de HCO3- e da produção de novo HCO3- a partir da combinação com outras substâncias-tampão. Em situações de equilíbrio, para cada H+ secretado na luz tubular, um HCO3- é reabsorvido pelos capilares. A secreção aumentada de íons H+ caracteriza um quadro de acidose, enquanto a secreção reduzida dele caracteriza uma alcalose. Quando a quantidade de H+ secretada supera a quantidade de HCO3- absorvida, apenas uma parte desse excesso de hidrogênio pode ser excretada na urina na forma iônica, uma vez que o pH mínimo que a urina pode atingir é de 4,5. Esse excesso de H+, então, pode se combinar com o HPO4- e com o sódio, formando o sal NaH2PO4, que é excretado na urina, ou com o NH3, formando o NH4, que se combina com o íon cloreto e também é eliminado na urina na forma de sal. Na situação contrária, quando há uma secreção diminuída de H+, os íons bicarbonato em excesso são excretados pela urina. Na gasometria venosa, a interpretação de algumas variáveis é de suma importância para a prática clínica: pH: o valor normal está entre 7,35 e 7,45. A alteração desse valor para menos indicará uma acidose, enquanto a alteração para mais indica uma alcalose. pCO2: o valor normal está entre 35 – 40 mmHg. A alteração desse parâmetro pode indicar um distúrbio ventilatório. HCO3: o valor normal está entre 22 – 26 mg/dL. A redução do valor do bicarbonato pode indicar tanto uma falha na produção ou reabsorção renal do bicarbonato quanto um consumo dele, devidoa condições como sepse, excesso de ácido lático e cetoacidose diabética. De forma geral, o paciente que tem uma disfunção renal não irá conseguir manter um bicarbonato adequado, então a reposição de bicarbonato pode ser indicada mesmo que não haja uma acidose muito importante. Base Excess (excesso de base): o valor normal está entre -3 – +3. Também estará alterado em casos em que a função renal não esteja adequada, não conseguindo manter o bicarbonato em níveis considerados normais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS Clínica Médica, Volume 3; Biomarcadores em nefrologia, Sociedade Brasileira de Nefrologia. RBAC: Revista Brasileira de Análises Clínicas, 2016 Avaliação da função renal: creatinina e outros biomarcadores. Revista brasileira de terapia intensiva. 4. FORMAÇÃO DA URINA E MICÇÃO 1. INTRODUÇÃO Os rins são órgãos de extrema importância para o funcionamento e homeostasia do organismo. Muito conhecido por sua função de filtrar o sangue e eliminar os elementos indesejados, o rim possui algumas outras funções significativas nos processos fisiológicos do organismo humano, como: regulação do equilíbrio de água e eletrólitos, regulação da osmolaridade dos líquidos corporais, regulação da pressão arterial, regulação do equilíbrio ácido-base e outros. Ademais, o processo de formação de urina tem início na filtração glomerular, de forma que esse filtrado segue por todo o néfron e sofre algumas alterações (específicas de cada região), até o ponto de percorrer pelos ureteres e ser armazenado na bexiga, ocorrendo, por fim, a micção (processo de esvaziamento da bexiga). 2. FUNÇÕES DO SISTEMA URINÁRIO Como dito anteriormente, os rins possuem diversas funções, sendo basicamente divididas em dois “mundos”, o da filtração – eliminando o que não for necessário, e o de regulação – processo que mantém o ambiente interno estável, proporcionando para as células um ambiente adequado. Excreção de produtos indesejados → Os rins são os meios primários para eliminação de produtos indesejáveis do metabolismo. Fazem parte desse grupo de produtos: ureia (metabolismo dos aminoácidos), creatinina (da creatina muscular), do ácido úrico (metabolismo dos ácidos nucleicos), produtos finais da degradação da hemoglobina, como a bilirrubina e metabólitos de vários hormônios. Além disso, os rins eliminam a maioria das toxinas e das outras substâncias estranhas ao organismo, como os pesticidas, fármacos e aditivos alimentícios. Regulação do equilíbrio de água e eletrólitos → Esse processo realizado pelos rins tem impacto direto na manutenção da homeostasia através do controle de quantidade de água e eletrólitos. Ou seja, quando ocorre, por algum motivo, seja fisiológico ou patológico, um desequilíbrio entre esses componentes (água e eletrólitos), é necessária que ocorra uma restauração do equilíbrio a nível renal. Como exemplo, a entrada de água e eletrólitos é muito dependente dos hábitos de vida de cada indivíduo, requerendo que os rins se ajustem de forma a excretar ou absorver uma maior quantidade de determinado elemento. Saiba mais! Os rins possuem uma enorme capacidade de alterar a excreção de sódio em resposta às mudanças na ingestão de sódio. Estudos revelam que essa variação pode ir de Regulação da pressão arterial → Os rins possuem um importante papel na regulação da pressão arterial (PA) a longo prazo, através da excreção de quantidades variáveis de água e sódio. Além disso, podem influenciar na PA no curto prazo por meio da secreção de hormônios e fatores ou substâncias vasoativas, como a renina. Regulação do equilíbrio ácido-base → Junto com os pulmões e os tampões dos líquidos corporais, os rins contribuem para a regulação do equilíbrio ácido-base do organismo, através da excreção de ácidos e pela regulação dos estoques de tampões dos líquidos corporais. Regulação da produção de eritrócitos → Os rins são os órgãos responsáveis pela secreção da eritropoetina, responsável pela estimulação das hemácias pelas células- tronco hematopoiéticas na medula óssea. Um importante um décimo da taxa normal de ingestão até 10 vezes mais que o normal, sem que haja alterações significativas no volume de líquido extracelular ou na concentração plasmática de sódio. Se liga! Alguns ácidos só conseguem ser eliminados do organismo pelos rins, como os ácidos sulfúrico e o fosfórico. estímulo para a produção da eritropoetina são as situações de hipóxia. Produção de vitamina D → Os rins produzem a forma ativa da vitamina D, a 1,25-dihidroxivitamina D3 (calcitriol). Dessa forma, possuem uma importante função no metabolismo ósseo, visto que o calcitriol é essencial para a absorção de cálcio pelo trato gastrointestinal e pela deposição normal de cálcio nos ossos. Síntese da glicose → Nos momentos em que o indivíduo é exposto a jejuns prolongados, os rins sintetizam glicose a partir de aminoácidos e outros precursores, num processo chamado de gliconeogênese. Se liga! Indivíduos que possuem uma doença renal grave, aqueles que tiveram os rins removidos ou os que fazem hemodiálise desenvolvem anemia grave, justamente pela diminuição da produção da eritropoetina. Se liga! A capacidade renal de adicionar glicose ao sangue durante o jejum prolongado é equivalente à capacidade do fígado. 3. FORMAÇÃO DA URINA A formação da urina resulta na excreção de substâncias indesejadas ou tóxicas ao organismo e é composta por três processos renais: filtração glomerular, reabsorção de substâncias e secreção de substância do sangue para os túbulos renais. Esse processo tem início quando grande quantidade de líquido é filtrada dos capilares glomerulares para o interior da cápsula de Bowman. Com exceção das proteínas, a maioria das substâncias do plasma é filtrada livremente, de modo que a concentração dessas substâncias no filtrado glomerular é a mesma do plasma. Dando seguimento, conforme o filtrado flui pelos túbulos, ele é modificado pela reabsorção de água e solutos específicos, ou pela secreção de substâncias dos capilares para os túbulos. Figura 1. Formação de urina.. Fonte: VectorMine/Shutterstock.com Na figura 1, está representada a depuração renal de 4 substâncias hipotéticas. A substância A é livremente filtrada pelos capilares glomerulares, mas não é reabsorvida e não é secretada. Logo, a intensidade de excreção é igual a intensidade com que ela foi filtrada, sendo um exemplo prático para essa situação a creatinina. A substância B é livremente filtrada, mas também é parcialmente reabsorvida pelos túbulos de volta para a corrente sanguínea, fazendo com que a intensidade de excreção seja menor que a de filtração pelos capilares glomerulares; logo, a intensidade de excreção = intensidade de filtração – intensidade de reabsorção, padrão típico para muitos eletrólitos, como os íons sódio e cloreto. Já a substância C é livremente filtrada pelos capilares glomerulares, mas não é excretada na urina, pois toda a sua fração filtrada é reabsorvida pelos túbulos de volta para a corrente sanguínea, sendo esse padrão característico de algumas substâncias nutricionais, como aminoácidos e glicose. Por fim, o último tipo de substância, a D, é livremente filtrada pelos capilares glomerulares, não sendo reabsorvida, mas quantidades adicionais dessa substância são secretadas do sangue capilar para os túbulos renais. Esse padrão que ocorre, de forma frequente, com os ácidos e bases orgânicos, permitindo que essas substâncias sejam retiradas de forma rápida da corrente sanguínea; logo, a intensidade de excreção = intensidade de filtração + intensidade de secreção tubular. Filtração, reabsorção e secreção de diferentes substâncias → No geral, a taxa de reabsorção tubular é mais significativa do que a secreção na formação da urina, porém, vale destacar que a secreção tem um importante papel na determinação das quantidades de potássio, íons hidrogênio e outras substâncias que são excretadas na urina. Os processos variam muitode intensidade, dependendo da substância; por exemplo: substâncias como os produtos finais do metabolismo (ureia, creatinina, ácido úrico e uratos) são pouco reabsorvidas e, assim, excretadas em grandes quantidades na urina, assim como alguns fármacos e substâncias estranhas. De modo contrário, substâncias como os íons sódio, cloreto e bicarbonato são muito reabsorvidas, possuindo pequena quantidade eliminada através da urina. Vale ressaltar que cada um desses processos (filtração, reabsorção e secreção) é regulado de acordo com as necessidades corporais. 4. MICÇÃO Definição → A micção é o nome dado ao processo de esvaziamento da bexiga. Esse processo envolve, Se liga! Por que grande quantidade de solutos é filtrada e depois reabsorvida? Isso ocorre por dois motivos, basicamente: remoção rápida de produtos indesejáveis e filtração e processamento de líquidos corporais várias vezes por dia. basicamente, duas etapas principais: enchimento progressivo da bexiga até que uma tensão em sua parede seja gerada e atinja o nível limiar, quando dá origem ao segundo processo, o reflexo nervoso chamado de reflexo da micção, responsável pelo esvaziamento da bexiga. Bexiga → A bexiga é um órgão muscular constituído de músculo liso e contêm duas partes principais: o corpo, onde a urina é armazenada, e o colo, extensão afunilada do corpo, passando inferior e anteriormente ao triângulo urogenital, conectando-se com a uretra. O músculo liso vesical é chamado de músculo detrusor, possuindo fibras que, quando contraídas, podem aumentar a pressão no interior da bexiga de 40 – 60 mmHg, sendo a contração desse músculo a etapa principal no esvaziamento da bexiga. Na parede posterior da bexiga, acima do colo vesical, existe uma pequena área triangular, conhecida como trígono, constituída pela abertura da uretra e dos dois ureteres. O colo vesical, também conhecido como uretra posterior, tem cerca de 2 – 3 cm de comprimento, é constituído por músculo detrusor, entrelaçado com grande quantidade de tecido elástico, sendo o músculo nessa área chamado de esfíncter interno. Seu tônus mantém o colo vesical vazio, Se liga! O reflexo da micção é autônomo, proveniente da medula espinhal, porém ele pode ser inibido ou facilitado por centros no córtex ou tronco cerebrais. evitando assim o esvaziamento da bexiga até que a pressão na porção principal se eleve acima do limiar crítico. Ademais, após a uretra posterior, a uretra passa pelo diafragma urogenital, que contêm camada muscular, chamada de esfíncter externo da bexiga. Esse músculo é do tipo esquelético voluntário, está sob controle do sistema nervoso e pode ser usado para evitar, de forma consciente, a micção. O suprimento nervoso da bexiga é feito, principalmente, pelos nervos pélvicos que se conectam à medula espinal pelo plexo sacro, ligando-se aos segmentos medulares S2 e S3. Além dos nervos pélvicos, dois outros tipos de inervação são importantes na função vesical, como as fibras motoras do nervo pudendo, que inervam o esfíncter externo da bexiga e a inervação simpática das cadeias simpáticas dos nervos hipogástricos, conectados, na maioria, com o segmento L2 da medula, tendo como função a estimulação de vasos sanguíneos, com pouca relação com a contração da bexiga. Ureteres → A urina que é recebida pelos ductos coletores, após o processo de formação da urina, é a mesma que é excretada através da uretra, pois não existem alterações significativas em sua composição durante a passagem nos ureteres, na bexiga e na uretra. Os ureteres são constituídos de músculo liso, inervado por fibras simpáticas e parassimpáticas, sendo que essas últimas fibras estimulam as contrações peristálticas desse músculo, enquanto a estimulação simpática inibe. O fluxo de urina dos ductos coletores para o interior dos cálices renais os distende, o que deflagra a sua atividade marca-passo. Dessa forma, são estimuladas as contrações peristálticas ureterais, propelindo a urina da pelve renal em direção à bexiga. Os ureteres penetram na bexiga pelo músculo detrusor, e o tônus normal desse músculo comprime a parte do ureter inserida na parede vesical, evitando, assim, o refluxo de urina da bexiga quando ocorre aumento da pressão intravesical durante a micção ou compressão da bexiga. Figura 2. Anatomia da bexiga. Fonte: ilusmedical/Shutterstock.com Reflexo da micção → Como dito anteriormente, a micção tem início quando há uma distensão da parede vesical que rompe o limiar de “ativação”, reflexo esse que é iniciado pelos receptores de estiramento na parede vesical, situados, principalmente, na uretra posterior. Através dos nervos pélvicos, esses sinais são levados aos segmentos sacrais da medula. Por reflexo, o sinal volta à bexiga pelas fibras nervosas parassimpáticas pelos mesmos nervos pélvicos. Quando a bexiga está parcialmente cheia, essas contrações Se liga! Devido à forma como as células musculares lisas do detrusor são acopladas, através de vias de baixa resistência, o potencial de ação pode se difundir por todo o músculo, causando uma contração simultânea de toda a bexiga. originadas por esse impulso desaparecem espontaneamente, ocorrendo relaxamento do músculo detrusor, porém, conforme a bexiga se enche, os reflexos de micção ficam mais frequentes e causam maiores contrações do músculo detrusor. O reflexo da micção é ciclo único completo com – aumento rápido e progressivo da pressão vesical, período de pressão sustentada e retorno da pressão ao tônus basal, e, mesmo que não haja a micção, após o ciclo, os elementos nervosos desse reflexo permanecem inibidos por alguns minutos a mais de 1 hora, até que outro reflexo da micção ocorra. Quando esse reflexo se torna suficiente para esvaziar a bexiga, ele produz outro reflexo para relaxar o esfíncter externo através dos nervos pudendos. Vale lembrar que o reflexo da micção é espinal e totalmente autônomo, mas pode ser inibido ou facilitado pelos centros cerebrais, como os centros facilitadores e inibitórios no tronco cerebral (ponte) e vários centros localizados no córtex cerebral. Dessa forma, a micção voluntária é iniciada quando o indivíduo, de forma voluntária, contrai a musculatura abdominal, o que aumenta a pressão na bexiga e permite que quantidade extra de urina, pelo aumento da pressão, entre no colo vesical e na uretra posterior, distendendo suas paredes. Essa ação, por sua vez, estimula os receptores do estiramento e desencadeia o reflexo da micção, inibindo, simultaneamente, o esfíncter uretral externo. Figura 3. Reflexo da micção. Fonte:Alila Medical Media/Shutterstock.com REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HALL, John Edward; GUYTON, Arthur C. Guyton & Hall tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. BERNE, Robert M.; LEVY, Matthew N. (Ed.). Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: 5. DISTÚRBIOS DO SÓDIO 1. INTRODUÇÃO Para que as células do corpo funcionem normalmente, elas devem estar banhadas por líquido extracelular com concentração relativamente constante de eletrólitos e outros solutos. A concentração total de solutos no líquido extracelular — e, portanto, a osmolaridade —, deve ser também regulada com precisão para evitar que as células murchem ou inchem de tamanho. A osmolaridade é determinada pela quantidade de soluto (principalmente, cloreto de sódio) dividida pelo volume do líquido extracelular. Assim, a concentração de cloreto de sódio e a osmolaridade do líquido extracelular são, em grande parte, reguladas pela quantidade de água extracelular. Toda a água corporal, por sua vez, é controlada pela (1) ingestão de líquido, regulada por fatores determinantes da sede; e (2) excreção renal de água, controlada por múltiplos fatores que influenciam a filtração glomerular e a reabsorção tubular. Regulação da água corporal Os rins normais têm extraordinária capacidade de variar as proporções relativas de solutos e água na urina em resposta aos diversosgustativas. Figura 1. Glândulas salivares. Adaptado de: Alila Medical Media/Shutterstock.com. A saliva contêm dois tipos principais de secreção de proteína: a secreção serosa contendo ptialina (ou alfa- amilase salivar), enzima que hidrolisa até 75% dos carboidratos da boca ao estômago; e secreção mucosa, contendo mucina, para lubrificar e proteger as superfícies. As glândulas parótidas produzem quase toda a secreção do tipo serosa, enquanto as submandibulares e sublinguais produzem secreção serosa e mucosa. Existem ainda glândulas bucais que só secretam muco. Cada glândula salivar tem a aparência de um “cacho de uvas”, sendo que cada uva corresponde a um ácino. O ácino é a unidade secretora, revestido por células acinares e envolto por células mioepiteliais alongada, que, ao se contraírem, expulsam a secreção acinar para o sistema de ductos. A saliva contêm quantidade elevada de íons potássio e bicarbonato. Por outro lado, as concentrações de sódio e cloreto são menores que as do plasma. A secreção da saliva é uma operação de dois estágios, o primeiro envolve as células acinares e o segundo os ductos salivares. As células acinares produzem a secreção primária contendo ptialina e/ou mucina em solução de íons em concentrações não muito diferentes das típicas dos líquidos extracelulares. À medida que essa secreção primária flui pelos ductos, ocorrem processos de transporte ativo que modificam a saliva. O primeiro é a reabsorção ativa do sódio e secreção de potássio, com consequente redução da concentração de sódio e aumento de potássio na saliva. Ocorre também uma queda na concentração dos íons cloreto. O bicarbonato é secretado na saliva pelo epitélio dos ductos para o seu lúmen. O resultado é uma concentração de sódio e cloreto na saliva em repouso de cerca de 15 mEq/L, potássio de 30 mEq/L e bicarbonato de 50 a 70 mEq/L. Quando a secreção salivar é intensificada, as concentrações iônicas salivares se alteram porque aumenta a velocidade de formação da saliva primária e essa secreção flui rapidamente pelos ductos, reduzindo os processos de modificação da saliva. A secreção salivar é sempre hipotônica, e o pH varia de 6,0 a 7,0 (favorável à ação enzimática da ptialina). Existem diversos tipos de ductos nas glândulas que transportam as secreções dos ácinos até a cavidade oral: os ductos intercalados drenam o fluido acinar para ductos maiores, os ductos estriados, que drenam para os ductos intralobulares, estes originam os ductos extralobulares e, por fim, formam os ductos excretores principais, que se abrem na cavidade oral. As glândulas salivares são controladas principalmente por sinais nervosos parassimpáticos que se originam nos núcleos salivatórios superior e inferior, no tronco encefálico. Os núcleos salivatórios estão localizados próximo à junção do bulbo com a ponte e são excitados por estímulos gustativos e táteis da língua e outras áreas da boca e faringe. A salivação também pode ser inibida por sinais que chegam aos núcleos salivatórios provenientes dos centros superiores do sistema nervoso central. Por exemplo, quando a pessoa sente o cheiro de sua comida preferida, a salivação é maior quando comparada a quando sente o cheiro de uma comida de que não gosta. A área do apetite no cérebro que regula esses efeitos funciona em resposta a sinais das áreas do paladar e do olfato do córtex cerebral ou da amígdala. A salivação ocorre ainda em resposta a reflexos que se originam no estômago e parte superior do intestino delgado, particularmente quando alimentos irritativos são ingeridos ou quando a pessoa está nauseada. Figura 2. Regulação nervosa parassimpática da secreção salivar. Fonte: Autoria própria Se liga! A Síndrome de Sjögren primária é uma doença autoimune, crônica e progressiva, que afeta predominantemente o sexo feminino. Nesta doença são gerados anticorpos que reagem contra as glândulas salivares e lacrimais, originando um processo inflamatório, produzindo lesão nos ácinos e ductos secretores com redução das secreções. A síndrome também pode ser secundária a uma manifestação sistêmica de doenças autoimunes, como a artrite reumatoide. Os pacientes desenvolvem xerostomia e ceratoconjuntivite (olhos secos). O tratamento é feito com substâncias estimuladoras da secreção salivar, como metilcelulose, e em casos graves são usados corticoides e imunossupressores. Saiba mais! O esôfago também produz secreção, no entanto, esta é totalmente mucosa e tem como função a lubrificação do alimento para a deglutição. O muco produzido pela porção superior do esôfago evita a escoriação mucosa causada pela entrada do alimento, enquanto a secreção da sua porção distal protege a parede da digestão por sucos gástricos ácidos, que com frequência refluem do estômago. 3. SECREÇÃO GÁSTRICA O estômago tem funções secretórias, motoras e hormonais importantes no processo digestivo. Além do HCl, secreta enzimas que continuam a hidrólise dos nutrientes iniciada na cavidade oral. Do ponto de vista secretor, as diferentes regiões do estômago são: cárdia – contêm apenas glândulas secretoras de muco; região oxíntica no corpo do estômago – tem células parietais e principais; região antropilórica – com glândulas contendo células endócrinas (células G que secretam gastrina e células D, secretoras de somatostatina). Figura 3. Regiões do estômago. Fonte: sciencepics/Shutterstock.com Os diferentes tipos de células encontradas são: células mucosas superficiais, células indiferenciadas ou regenerativas (mais profundamente localizadas, originam as células que migram para a superfície), células parietais ou oxínticas (secretoras de HCl e fator intrínseco), células principais ou pépticas (secretoras de pepsinogênio) e células endócrinas (secretoras de gastrina e somatostatina). O estômago secreta cerca de 1 a 2 litros de fluido por dia, conhecido como suco gástrico. Compõem esse suco: Componente Célula que produz Função Componente Célula que produz Função HCl Células parietais Confere ao suco gástrico pH próximo a 1 ou 2. O pH ácido regula a secreção e pepsinogênio e a sua conversão à pepsina no lúmen gástrico. O HCl tem importante função bactericida e na sua ausência ocorrem mais infecções no TGI. Pepsinogênio Células principais Lançado no lúmen na forma de proenzima, sendo hidrolisada a pepsina em pHdesafios. Quando existe um excesso de água no corpo e queda da osmolaridade do líquido corporal, os rins podem excretar urina com osmolaridade de até 50 mOsm/L, concentração correspondente a cerca de um sexto da osmolaridade do líquido extracelular normal. Ao contrário, quando existe déficit de água no corpo e a osmolaridade do líquido extracelular se eleva, os rins podem excretar urina com concentração de 1.200 a 1.400 mOsm/L. Igualmente importante, os rins podem excretar grande volume de urina diluída ou pequeno volume de urina concentrada, sem grandes alterações nas excreções de solutos, como o sódio e o potássio. Essa capacidade de regular a excreção de água, independentemente da excreção de soluto, é necessária para a sobrevivência, sobretudo quando a ingestão de líquido é limitada. O hormônio antidiurético controla a concentração urinária O corpo conta com um sistema de feedback muito eficaz para regular a osmolaridade e a concentração do sódio plasmático. Esse mecanismo atua por meio da alteração na excreção renal de água, independentemente da excreção de solutos. Um efetor importante desse feedback é o hormônio antidiurético (ADH), também conhecido por vasopressina. Quando a osmolaridade dos líquidos corporais se eleva para valores acima do normal (isto é, os solutos nos líquidos corporais ficam muito concentrados), a glândula hipófise posterior secreta mais ADH, o que aumenta a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água. Esse mecanismo aumenta a reabsorção de água e reduz o volume urinário, porém sem alterações acentuadas na excreção renal dos solutos. Quando ocorre excesso de água no corpo e, por conseguinte, diminuição da osmolaridade do líquido extracelular, a secreção do ADH pela hipófise posterior diminui, reduzindo, consequentemente, a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água; isso, por sua vez, leva à excreção de maiores quantidade de urina mais diluída. Assim, a secreção do ADH determina, em grande parte, a excreção renal de urina diluída ou concentrada. O eixo hipotálamo-neuro-hipofisário-renal normalmente mantém o balanço hídrico durante variações na ingestão hídrica e perdas não-renais de água. A falha desse mecanismo é comum em pacientes hospitalizados e resulta em uma variedade de distúrbios do balanço hídrico. A regulação do balanço hídrico é governada por um mecanismo de feedback envolvendo o hipotálamo, a neuro- hipófise e os rins (Figura 1). Os osmorreceptores no hipotálamo detectam a osmolaridade plasmática; quando a osmolalidade plasmática aumenta para níveis acima de um limiar fisiológico (290 a 295 mOsm por quilograma de água na maioria das pessoas), há um aumento da secreção do ADH das terminações nervosas vasopressinérgicas na neuro- hipófise. Alta osmolalidade também provoca sede. Figura 1. Alça de feedback para secreção de AHD (AVP = ADH). Fonte: Autoria própria Quando a vasopressina (ADH) se liga aos seus receptores nos túbulos coletores (V2), ocorre síntese e fosforilação de aquaporinas, as quais são proteínas capazes de inserir poros na membrana plasmática da célula tubular, tornando-a permeável à água. Nesta situação, ocorre reabsorção de água dos túbulos coletores em direção ao interstício medular, concentrando a urina. Como dito anteriormente, a taxa de excreção de água pode variar em uma ampla faixa em resposta a alterações nos níveis plasmáticos de ADH, sem alterações substanciais na excreção líquida de soluto (depuração osmolar). Esse controle independente da excreção de água e soluto é o resultado de mecanismos especializados de concentração e diluição urinária. O aumento da reabsorção renal de água em resposta à vasopressina diminui a osmolalidade plasmática, reduzindo assim o estímulo à secreção e sede de vasopressina, e completando o ciclo de realimentação (Figura 1). O ADH é tipicamente secretado em resposta a um déficit de água e hiperosmolaridade, para promover retenção da água ingerida e correção do déficit. No entanto, existem outros estímulos para sua secreção. O mais comum é a redução do volume intravascular efetivo (VIVE) por estímulo barorreceptor. Como veremos a seguir, este é o fator operante na hiponatremia hipovolêmica e na hiponatremia “hipervolêmica”, pois nesses estados edematosos também existe redução do VIVE e hipoperfusão de barorreceptores. Secreção não osmótica de ADH também pode ocorrer em resposta à dor e náuseas, fenômenos muito comuns em Saiba mais: Osmolaridade vs. Osmolalidade! Ambos refletem a concentração de partículas osmoticamente ativas na solução, sendo que a osmolaridade se refere ao número de miliosmoles por litro de solvente, enquanto a osmolalidade se refere ao número de miliosmoles por quilo de solvente. Assim sendo, osmolaridade se relaciona a volume e osmolalidade a peso. Como 1 litro de água pesa aproximadamente 1 Kg, os termos osmolaridade e osmolalidade acabam sendo intercambiados na prática. pacientes no período pós-operatório. Finalmente, alguns medicamentos e tumores podem promover uma secreção inapropriada de ADH (SIADH), como veremos adiante. Na prática clínica diária, o ADH sérico não é medido, mas a sua presença é inferida a partir da avaliação da urina. A urina concentrada (densidade urinária > 1005 e osmolalidade urinária > 100 mOsm/kg) sugere a presença de ADH. 2. HIPONATREMIA Hiponatremia pode ser definida como uma concentração de sódio sérico [Na+] abaixo do limite inferior da normalidade; na maioria dos laboratórios, isto significa [Na+] em água doce e as cirurgias endoscópicas, como a histeroscopia, curetagem uterina e a ressecção transuretral da próstata, em que pode haver absorção rápida de grande quantidade da água contida nas soluções de irrigação. Nestes casos, cessando a ingestão excessiva de água, os rins excretam o seu excesso e o [Na+] sérico normaliza. No entanto, na vigência de hiponatremia severa sintomática, o tratamento com salina hipertônica é indicado para reduzir o edema cerebral. Diante de um paciente com hiponatremia, a primeira medida deve ser afastar uma pseudo-hiponatremia. Na hiponatremia verdadeira, a osmolaridade sérica é sempre baixa (hiponatremia hipotônica): Se houver hiponatremia com osmolaridade sérica normal ou elevada, está ocorrendo uma pseudo-hiponatremia. Estas situações não representam distúrbios no metabolismo da água e não necessitam de medidas direcionadas para correção do sódio sérico. Pseudo-hiponatremia com osmolaridade sérica elevada: A situação mais clássica é a hiperglicemia, mas pode ocorrer também durante a administração de contraste iodado hiperosmolar. Neste caso, ocorre saída de água do líquido intracelular (LIC) para o extracelular (LEC) numa tentativa de equilibrar a osmolaridade entre os dois espaços. Esta entrada de água no LEC dilui o sódio sérico. Com a correção da glicemia, o sódio sérico normaliza sem que nenhuma outra medida seja tomada. Pseudo-hiponatremia com osmolaridade sérica normal: É classicamente descrita nas hiperproteinemias (por exemplo, mieloma múltiplo) e dislipidemias severas (por exemplo, hipertrigliceridemias), quando a fração aquosa do plasma está reduzida à custa de excesso de proteínas ou lipídeos, respectivamente. Em tais situações, erros técnicos na aferição da concentração do sódio sérico podem induzir uma pseudo-hiponatremia; neste caso, com osmolaridade normal. Este fenômeno é mais comum quando o sódio sérico é medido pela técnica de fotometria de chama. Como a avaliação da osmolaridade sérica não é feita em diversos hospitais e laboratórios (e, quando é feita, o resultado pode demorar muito), na prática, é muito comum afastar uma pseudo-hiponatremia com base nos dados clínicos, e com a dosagem de glicose, proteínas totais e frações e o perfil lipídico. Afastadas as pseudo-hiponatremias, o próximo passo é fazer uma avaliação da volemia. A avaliação da volemia se baseia em dados clínicos de anamnese e exame físico, assim como em alguns exames laboratoriais. Hipovolemia Uma história que sugira baixa ingesta e/ou perdas (cutânea, gastrintestinal ou renal) excessivas, e exame físico que revele taquicardia e/ou hipotensão (sejam espontâneas ou com manobra postural). O sódio urinário está baixo e a osmolaridade urinária, alta, demonstrando a retenção hidrossalina em resposta à hipovolemia verdadeira. Hipervolemia Saiba mais! Normalmente, o soro contêm 7% de fase sólida por volume. Para reduzir o volume de sangue necessário para análise, o soro é frequentemente diluído antes da sua mensuração. O mesmo volume de diluente é sempre usado, partindo-se sempre do pressuposto de que o soro contêm 7% de partículas em fase sólida. Quando a fração de partículas da fase sólida é aumentada, a mesma quantidade de diluente resulta em uma maior diluição. Consequentemente, o cálculo de um nível de íons com o uso de um grau de diluição, que é baseado na fração incorreta de partículas de fase sólida, levará a uma subestimação. Quando as amostras são medidas sem diluição (como em máquinas de gasometria), este artefato técnico não ocorre. História e exame físico sugestivos de síndrome edematosa, como ICC, cirrose ou síndrome nefrótica. Cada uma destas síndromes possui sinais específicos ao exame físico, mas edema e ganho de peso são comuns a todas. Do mesmo modo, o sódio urinário está baixo e a osmolaridade urinária, alta, mas esta retenção hidrossalina ocorre em resposta à hipovolemia relativa (redução no VIVE). Euvolemia Ausência de dados de história e exame físico que sugiram hipo ou hipervolemia. Este grupo inclui a potomania do bebedor de cerveja, a polidipsia psicogênica (pois a ingesta excessiva de água pura não aumenta a volemia), as alterações endócrinas (hipotireoidismo, insuficiência adrenal primária, hipopituitarismo), SIADH, os diuréticos tiazídicos e outras drogas. Muitas drogas causam hiponatremia por promover SIADH. Outras causas menos comuns de hiponatremia euvolêmica são as mutações de ganho de função do receptor V2. Se liga! Para regulação da volemia corporal e, consequentemente, dos níveis pressóricos do organismo, nós temos os barorreceptores que, uma vez hipoperfundidos, estimulam o sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), a secreção de catecolaminas e do ADH. Esta secreção do ADH é chamada de secreção não osmótica, já que acontece por conta da hipoperfusão dos barorreceptores, e não pelo aumento da osmolaridade sérica. Na Insuficiência Cardíaca, o ventrículo esquerdo incompetente hipoperfunde os barorreceptores, os quais respondem estimulando a reabsorção hidrossalina, a partir da ação do SRAA e da secreção não osmótica do ADH, do mesmo modo que numa situação de hipovolemia. Esse líquido reabsorvido acaba migrando para o terceiro espaço, por conta do aumento da pressão hidrostática. Na cirrose hepática, acontece o mesmo: o regime de hipertensão portal leva a uma saída de líquidos do intravascular para a cavidade abdominal. Existe também hipoalbuminemia, que também favorece a uma migração do líquido intravascular para o terceiro espaço. Essa saída de líquido para o terceiro espaço leva à hipoperfusão de barorreceptores, o que culmina também na secreção não osmótica do ADH. Também por conta da hipoalbuminemia, a síndrome nefrótica cursa com VIVE reduzido. A resposta do barorreceptor é uma só, é monótona, independentemente da etiologia da hipoperfusão, e de qual tenha sido a causa. Então, apesar de hipo ou hipervolemia serem extremos opostos, a resposta do organismo é igual! Independentemente se estamos diante de uma hipovolemia (que estimula a secreção não osmótica do ADH), hipervolemia (que, por conta do VIVE reduzido, também induz uma secreção não osmótica do ADH) ou de uma situação de euvolemia (com uma secreção inapropriada do ADH), o denominador comum a todos estes cenários é o nível sérico aumentado do ADH. Neste contexto de níveis circulantes elevados de ADH, a água ingerida pelo indivíduo não consegue ser excretada, de modo que este aporte de água livre de solutos dilui o sódio sérico, o que culmina na hiponatremia. Alguns exames laboratoriais são muito úteis no diagnóstico diferencial de hiponatremia. A osmolaridade sérica deve estar baixa nas hiponatremias verdadeiras; se estiver normal ou elevada, tem-se uma pseudo- hiponatremia. Glicemia, lipidograma, proteínas totais e frações também podem ser utilizados para afastar as pseudo-hiponatremias. As vantagens em relação à osmolaridade sérica são: o baixo custo, maior disponibilidade e rapidez. Um sódio urinário reduzido (medicamentos comumente utilizados (tais como anti-inflamatórios, antidepressivos, anticonvulsivantes e diuréticos tiazídicos) podem causar hiponatremia. A Tabela 1 apresenta os principais aspectos clínicos da hiponatremia hipovolêmica, hipervolêmica e euvolêmica, bem como as suas principais etiologias. Principais aspectos clínico das hiponatremias Hipovolêmicas Euvolêmicas Hipervolêmicas Volume do LEC Reduzido Normal Aumentado VIVE Reduzido Normal Reduzido Sódio Urinário 40 mEq/L 100 mosm/L (em geral, > 300 mosm/L), o que indica uma urina concentrada. A osmolaridade urinária deve ser fixa, ou seja, não deve cair com administração de NaCl. Isto, pois, quando há redução da osmolaridade urinária, infere-se que os níveis de ADH diminuíram no plasma (já que estes níveis reduzidos passam a permitir a excreção de água livre, que é manifestada através de urina mais diluída). Então, se a osmolaridade urinária reduzir com a administração de NaCl (que corrige hipovolemia), significa dizer que os níveis de ADH estavam elevados por conta de uma hipovolemia vigente, e não por conta de sua secreção inadequada. Com isso, é possível realizar o diagnóstico diferencial entre SIHAD e hiponatremia hipovolêmica. Da mesma forma, o sódio urinário deve ser maior que 40 meq/L, uma vez que sódio urinário baixo indica uma tentativa de corrigir hipovolemia vigente por meio de uma maior reabsorção de Na. O paciente deve estar euvolêmico e sem edema, afastando-se quadro de hiponatremia hipervolêmica. 3. QUADRO CLÍNICO DA HIPONATREMIA Os sintomas de hiponatremia são principalmente neurológicos. Eles estão relacionados à gravidade e, em particular, à rapidez da alteração na concentração sérica de sódio. Pacientes com hiponatremia também podem apresentar queixas relacionadas à depleção concomitante de volume e possíveis doenças neurológicas subjacentes que predispõem à anormalidade eletrolítica. Isso inclui uma ampla variedade de distúrbios neurológicos que podem levar sequencialmente à SIADH, retenção de água e hiponatremia. Os sintomas diretamente atribuíveis à hiponatremia ocorrem principalmente com reduções agudas e acentuadas na concentração sérica de sódio e refletem disfunção neurológica induzida por edema cerebral e possíveis respostas adaptativas das células cerebrais ao inchaço osmótico. Nesse cenário, a queda na osmolaridade sérica cria um gradiente osmolar que favorece o desvio de água para o interior das células, levando a edema cerebral. Por isso, as principais manifestações clínicas da hiponatremia são neurológicas, pois, como a calota craniana impede a expansão do parênquima cerebral, o edema celular resulta em hipertensão intracraniana. O edema cerebral induzido por hiponatremia ocorre principalmente com reduções rápidas na concentração sérica de sódio, geralmente em menos de 24 horas. Como resultado da hipertensão intracraniana resultante, o paciente pode se manifestar com rebaixamento do nível de consciência, estupor, coma e crises convulsivas. A velocidade de instalação da hiponatremia é um fator determinante na sintomatologia. Isto porque, na hiponatremia crônica, mecanismos adaptativos entram em ação visando reduzir a osmolaridade intracelular e, consequentemente, minimizar a entrada de água nas células e o edema cerebral. Para isso, os neurônios inicialmente excretam sais de sódio e potássio e, posteriormente, osmólitos orgânicos. Por conta da ação destes mecanismos compensatórios, uma hiponatremia crônica severa pode se manifestar de maneira oligoassintomática. Estes mecanismos adaptativos precisam ser respeitados no momento do tratamento. Correção inadvertidamente rápida de uma hiponatremia crônica, ao elevar a osmolaridade líquido extracelular, pode causar redução abrupta do volume neuronal com desmielinização de tronco cerebral, principalmente na ponte (mielinólise pontina). Como os danos neurológicos decorrentes da mielinólise pontina são frequentemente irreversíveis, a melhor alternativa é a prevenção. 4. TRATAMENTO DA HIPONATREMIA O tratamento da hiponatremia depende da velocidade de instalação (aguda ou crônica), da gravidade dos sintomas e de outras variáveis da história e do exame físico, a saber: Tempo de instalação da hiponatremia: Aguda ( 48 h): é mais comum quando não se consegue determinar o tempo de instalação pela história. Classificação de acordo com o valor do sódio sérico: Leve: 130-134 mEq/L. Moderada: 120-129 mEq/L. Grave:6 mEq/L. Para isso: Utilizam-se 50-150 mL de salina hipertônica, usualmente a 20%. Podem-se utilizar alíquotas de 50 mL e repetir a cada 20-30 minutos até conseguir o efeito clínico desejado (máximo de 150 mL). Pode-se considerar o uso de furosemida em pacientes hipervolêmicos. Após o uso da salina hipertônica, deve-se diminuir o ritmo de correção do sódio para que não ultrapasse 8-9 mEq/L em 24 horas, a fim de se evitar a síndrome de desmielinização osmótica. A monitorização do sódio sérico deve ser realizada a cada 2 horas. Considera-se tratar dessa forma pacientes com Na 145 mEq/L. Sua incidência na população geral varia de 0,5% a 3,4% no momento da admissão hospitalar e é de cerca de 0,5% dos pacientes que procuram o departamento de emergência (DE), e ocorre durante a internação em até 7% dos pacientes admitidos no DE. Quase invariavelmente, a hipernatremia é um distúrbio associado à perda de água, por perdas renais ou extrarrenais. Pode ocorrer raramente, de forma iatrogênica, por sobrecarga de sódio pelo uso de salina hipertônica ou cloreto de sódio por via oral. O consumo de potássio sem consumo de água associado eleva também os níveis de sódio sérico. Os pacientes são protegidos da hipernatremia pelo mecanismo de sede, que induz à ingestão de água. Alterações do mecanismo de sede determinam risco aumentado de desenvolver hipernatremia. Então, pode-se considerar que a hipernatremia é o distúrbio “dos fracos e oprimidos”, os quais são incapazes de ingerir água por algum motivo (idosos acamados, pacientes internados em UTI com balanço hídrico negativo etc.). Perdas de água pelo organismo A perda de água livre de soluto, se não for substituída, levará a uma elevação na concentração sérica de sódio. A concentração sérica de sódio e osmolaridade são determinadas pela razão entre os osmoles efetivos do corpo total (principalmente, sais de sódio) e a água corporal total. Numa situação de perda de líquido com uma concentração de sódio menor que a do plasma, se esta perda de água não for reposta, ocorrerá o aumento da concentração sérica de sódio. Há uma variedade de fontes de perda de água livre de eletrólitos que podem levar à hipernatremia. Isso inclui perdas cutâneas, gastrointestinais e urinárias. Perdas na pele: A perda de água na pele consiste em perdas insensíveis (transepidérmicas por difusão e suor) e é importante para a termorregulação. Sob condições normais, o volume de suor é de aproximadamente 500 a 700 mL/dia em adultos. No entanto, as perdas de suor aumentam dramaticamente devido à febre, exercícios e exposição a altas temperaturas. O suor é derivado do líquido extracelular e a maior parte do sódio é removida pelas glândulas sudoríparas. A concentração média normal de sódio no suor é de aproximadamente 38 a 45 mEq/L (faixa de 24 a 65 mEq/L). À medida que a taxa de produção de suor aumenta, a concentração sérica de sódio aumenta, pois o suor é hipotônico para o plasma (ou seja, menor concentração de sódio), o que promove a perda de água livre. A perda obrigatória de água devido ao suor e as perdas evaporativas transdérmicas devem ser repostas para evitar hipernatremia. Perdas gastrointestinais: As perdas gastrointestinais superiores e inferiores podem resultar em hipernatremia quando a ingestão de água é limitada. A perda de secreções gástricas (devido a vômitos ou drenagem) e secreções do intestino delgado têm uma concentração de sódio bem abaixo da concentração plasmática e, portanto, promove o desenvolvimento de hipernatremia. Considerações semelhantes se aplicam às diarreias osmóticas, mas não às diarreias secretórias, que têm uma concentração de sódio semelhante à do plasma, cuja perda não afeta diretamente a concentração sérica de sódio. Perdas urinárias: A perda de água livre na urina pode levar à hipernatremia se não for substituída. Geralmente, esse é um problema em pacientes com diabetes insipidus ou diurese osmótica. Diabetes insipidus central ou nefrogênico – A liberação diminuída do hormônio antidiurético (ADH) ou a resistência renal ao seu efeito (diabetes insipidus central e nefrogênico, respectivamente) causa a excreção de uma urina relativamente diluída. A maioria dos pacientes com diabetes insipidus tem um mecanismo normal de sede. Como resultado, eles geralmente apresentam poliúria e polidipsia e uma concentração sérica alta de sódio normal, necessária para estimular a sede. No entanto, hipernatremia acentuada e sintomática pode ocorrer em pacientes com diabetes insipidus se houver uma lesão central que prejudica tanto a liberação de ADH quanto a sede, em bebês e crianças pequenas que não têm acesso independente à água livre, no período pós-operatório em pacientes com diabetes insipidus previamente não reconhecido e em pacientes idosos com diabetes insipidus causados por terapia com lítio. Diurese osmótica: Uma diurese osmótica causada por solutos não absorvidos e não eletrolíticos, comoglicose, manitol ou ureia, aumenta a produção de urina, que tem uma concentração de sódio bem abaixo do soro. Espera-se que a perda desse líquido aumente a concentração sérica de sódio. No entanto, as alterações na osmolaridade plasmática e na concentração sérica de sódio associadas à diurese osmótica são complexas. Como exemplo, pacientes com cetoacidose diabética ou hiperglicemia não cetótica apresentam alta osmolalidade sérica devido à hiperglicemia e à diurese osmótica. No entanto, a concentração sérica de sódio é variável, refletindo o equilíbrio entre o aumento da tonicidade sérica induzida pela hiperglicemia, o que promove o movimento da água para fora das células, diminuindo o sódio sérico, e a diurese osmótica induzida pela glicosúria, que tende a aumentar o sódio sérico. Considerações semelhantes se aplicam à terapia com manitol. O aumento inicial no manitol sérico reduzirá o sódio sérico devido ao movimento osmótico da água para fora das células. No entanto, na ausência de função renal comprometida, o manitol é rapidamente excretado na urina e a diurese osmótica associada aumenta o sódio sérico. Isto se deve à remoção do manitol do plasma, o que permite que a água volte para as células e que a diurese osmótica aconteça, resultando em perda de líquidos com excesso de sódio. Ao contrário da hiperglicemia e da terapia com manitol, os pacientes com diurese osmótica devido à ureia (que ocorre mais comumente durante a resolução da azotemia) podem produzir hipernatremia, mas não hiponatremia. Como a ureia é um osmol ineficaz, a água não sai das células e, portanto, as concentrações séricas elevadas de ureia não diminuem o sódio sérico. Como a ureia é excretada na urina, a perda de água na urina aumenta a concentração sérica de sódio. Perda de água nas células: A hipernatremia transitória (na qual a concentração sérica de sódio pode subir de 10 a 15 mEq/L em poucos minutos) pode ser induzida por exercícios intensos ou convulsões induzidas por eletrochoque, efeito mediado por um aumento transitório na osmolaridade celular. Pensa-se que a decomposição de grandes moléculas orgânicas complexas em numerosos componentes pequenos é, pelo menos em parte, responsável pelo aumento da osmolaridade celular, que acaba “puxando” a água para o interior delas. A concentração sérica de sódio volta ao normal dentro de 5 a 15 minutos após a interrupção da atividade de esforço ou convulsão. Classificação e Etiologias A hipernatremia pode ser classificada clinicamente em: Hipovolêmica: quando o paciente perde água livre e sódio, porém mais água do que sódio. Lembre-se de que concentração de um soluto é uma fração, na qual o denominador é o volume do solvente e o numerador, a quantidade de soluto. Deste modo, para a concentração de sódio sérico se elevar, o denominador (água livre) deve diminuir mais do que o numerador (sódio corporal total). Pode ocorrer por perdas renais (p. ex., uso de diuréticos) ou extrarrenais de água (p. ex., diarreia). Euvolêmica: é decorrente, na maioria das vezes, da desidratação, ou seja, da perda de água livre do plasma, e, com isso, a quantidade total de sódio corporal não muda. Nesta situação, poderia ocorrer por diabetes insipidus e/ou perdas insensíveis (sudorese, taquipneia). Hipervolêmica: sobrecarga de volume, geralmente devido à infusão excessiva de soluções cristaloides. Pode ocorrer também devido a erros em hemodiálise ou ingestão excessiva de sal (tentativa de suicídio). Os mecanismos de proteção da sede e manutenção da osmolaridade são muito eficientes e conseguem manter os valores da osmolaridade com variação de apenas 1 a 2%. Assim, pacientes alertas quase sempre conseguem manter sua osmolaridade dentro da normalidade, mesmo com grandes perdas de água. Para ocorrer uma hipernatremia com sódio >150 mEq/L nestes pacientes, é necessário que exista alguma alteração nos mecanismos de sede. Alguns pacientes são particularmente suscetíveis ao desenvolvimento de hipernatremia. Entre eles podemos citar idosos com capacidade mental comprometida e acesso à água limitado; pacientes críticos intubados ou recebendo dieta por via enteral (sem reposição adequada de água livre); pacientes com diabetes insipidus com acesso limitado à água por algum motivo. Em pacientes com acesso à água e mecanismos da sede intactos, é improvável a ocorrência de hipernatremia. A Tabela 2 resume as principais causas de hipernatremia. Perda de água livre não reposta (deve haver sede e/ou acesso à água prejudicados) Perdas insensíveis e suor Perdas gastrointestinais Uso de diuréticos Diabetes insipidus nefrogênico ou central Diurese osmótica: - hipergliemia - dieta hiperproteica (principalmente nasoentérica) gerando ureia - manitol Lesões hipotalâmicas que prejudiam a sede ou função do osmorreceptor: - hipodipsia primária - excesso de minerolacorticoide, gerando reset do osmostato Perda de água para dentro das células Exercício extenuante ou convulsões Sobrecarga de sódio Ingestão ou infusão de soluções salinas Alimentos ricos em soja (soy bean, a intoxicação praticamente não ocorre em nosso meio) Tabela 2. Principais etiologias da hipernatremia. Fonte: Velasco (2019) Pacientes com hiperaldosteronismo primário ou com síndrome de Cushing podem cursar com discretas hipernatremias, secundárias à retenção de sódio pela aldosterona, mas raramente os valores de sódio desses pacientes ultrapassam níveis de 150 mEq/L, e na maioria dos casos a natremia se encontra dentro dos limites da normalidade (em geral, próximo ao limite superior da normalidade). Para proteção dos efeitos da perda de água do tecido cerebral, esperada em pacientes com hipernatremia, ocorre um mecanismo de produção cerebral, osmólitos ou osmoles idiogênicos, que equilibram a osmolaridade cerebral com a osmolaridade plasmática. Para o diagnóstico etiológico da hipernatremia, é importante a avaliação da osmolaridade urinária, o principal determinante da atividade do hormônio antidiurético (ADH). Assim: Osmolaridade urinária 800 mOsm/L indica uma resposta adequada do néfron à ação do ADH e capacidade preservada de concentração urinária. Ocorre nas seguintes situações: Perdas extrarrenais (perdas insensíveis ou gastrintestinais). Diurese osmótica. Sobrecarga de sódio (NaCl, NaHCO3, excesso de mineralocorticoides). Ureia (dieta hiperproteica, sangramento digestivo, hipercatabolismo por queimaduras ou uso de esteroides). Glicose ou manitol no plasma em excesso. Hipodipsia primária (condição rara de distúrbio da sede). Osmolaridade urinária entre 300 e 800 mOsm/L pode ser vista em: Diabetes insipidus parcial, tanto central quanto nefrogênico. Diabetes insipidus central com depleção de volume. Uso de diuréticos de alça. 6. QUADRO CLÍNICO DA HIPERNATREMIA Os sintomas são dependentes da velocidade de instalação da hipernatremia e de sua gravidade. A instalação rápida em menos de 48 horas geralmente é associada a quadros clínicos mais graves. Em pacientes com mecanismo de sede intacto, o primeiro sintoma a aparecer é a sede. No exame físico, deve-se procurar por sinais incipientes de hipovolemia, como hipotensão ortostática (queda > 20 mmHg na pressão arterial sistólica [PAS] e 10 mmHg na pressão arterial diastólica [PAD]) e aumento da frequência cardíaca em ortostase (> 30 bpm). Os pacientes podem apresentar sinais e sintomas de desidratação, como mucosas secas, olhos encovados e perda de turgor da pele. A presença de edema de extremidades em paciente com hipernatremia sugere sobrecarga volêmica associada. Os pacientes precisamser avaliados do ponto de vista neurológico quanto a nível de consciência, resposta motora e reflexos profundos. Pacientes com hipernatremia podem evoluir com agitação, irritabilidade e letargia; já os quadros graves podem cursar com espasmos musculares, hiper- reflexia e piora da letargia. Quadros extremamente graves e agudos podem cursar com coma e apneia. Se a hipernatremia grave se desenvolve no decorrer de minutos a horas, como em uma overdose maciça de sal em uma tentativa de suicídio, o encolhimento repentino do cérebro pode causar uma hemorragia intracraniana. Outra complicação potencial em hipernatremia aguda grave é a trombose de seio cavernoso. Os pacientes podem apresentar sintomas associados a condições subjacentes. Assim, pacientes com diabetes insipidus podem cursar com poliúria, e aqueles com síndrome de Cushing podem apresentar fácies em lua cheia e estrias violáceas, entre outros estigmas da síndrome. A avaliação de pacientes com hipernatremia deve levar em consideração fatores potenciais que podem causá-la; por exemplo, um trauma cranioencefálico e pós-operatório de neurocirurgia. Avalia-se, ainda, se o paciente apresenta doença renal crônica e medicações que possam causar diabetes insipidus. 7. TRATAMENTO DA HIPERNATREMIA Em primeiro lugar, é necessário avaliar se o paciente apresenta instabilidade hemodinâmica ou choque. Se for este o caso, administra-se a princípio salina isotônica. Em pacientes em que se sabe que a hipernatremia é aguda, como em ingestão intencional e sobrecarga de cloreto de sódio em tentativas de suicídio com menos de 6 horas de apresentação, pode-se repor o déficit de água livre rapidamente sem eventos adversos. Contudo, mais de 95% das hipernatremias são crônicas. Uma forma de correção que pode ser utilizada nesses pacientes é a utilização de solução com glicose 5%; solução de escolha com taxa de infusão de 3-6 mL/kg/hora. O objetivo é diminuir a natremia em 1-2 mEq/L/hora. A monitorização da natremia deve ser realizada a cada 4-6 horas. Quando houver concentração de sódio perto de 145 mEq/L, deve-se reduzir a velocidade da infusão para 1 mL/kg/hora. A hipernatremia é muitas vezes associada à restrição ao acesso à água livre. Assim, estabelecer o acesso ou suprir a necessidade diária de H2O (≥ 1L/dia) pode ser suficiente para corrigir a hipematremia. Uma das medidas mais importantes é a avaliação do estado volêmico. Como já comentado, em pacientes hipovolêmicos, deve-se realizar a expansão volêmica com salina isotônica (SF 0,9% → 154 mEq/L de sódio) até recuperar os sinais vitais estáveis. Assim que se atingir a euvolemia, dosa-se novamente o sódio sérico, calcula-se o déficit de água livre e realiza-se a reposição. O déficit de água livre pode ser calculado com a fórmula a seguir: Déficit de água livre (L) = (([Na] – 140)/140) x água corporal total Já a água corporal total é calculada da seguinte forma: Água corporal total = peso x 0,6 (homens) ou 0,5 (mulheres) (Se idoso, 0,5 (homens) ou 0,45 (mulheres)) Quando a adaptação das células cerebrais é incompleta (início em menos de 48 horas), a taxa de correção da hipernatremia aguda pode ser realizada a 1 mEq/L/h. Em um paciente alerta capaz de beber água com segurança, a via de administração recomendada pela maioria dos autores é de dois terços de água livre por via oral e um terço de água por via intravenosa. Se a hipernatremia for crônica (início > 48 horas), a taxa de correção deve ser mais lenta, para evitar o risco de edema cerebral, a não mais que 0,5 mEq/L/h ou 10 a 12 mEq/24 h. Para realizar essa correção, recomendamos a utilização da fórmula de Androgué, que estima a variação da natremia com cada litro de solução infundida. A fórmula é apresentada a seguir: Variação de sódio para cada litro de solução infundido = ([Na] – sódio solução)/(água corporal total + 1) Vale ressaltar a concentração de sódio de diferentes soluções: NaCl 0,9%: 154 mEq/L. NaCl 0,45%: 77 mEq/L. SG 5%: 0 mEq/L. Assim, se infundirmos SG 5% em um homem de 70 kg com sódio 160 mEq/L, estima-se uma redução de 3,7 mEq/L no sódio sérico para cada litro de solução glicosada. Deve-se lembrar que essas fórmulas são meras estimativas, com pouca validação prática, embora sejam a conduta padrão. Ao longo da reposição, deve-se dosar o sódio sérico a cada 4-6 horas. A causa base sempre deve ser tratada (p. ex., suspensão de diuréticos, tratar diarreia). Em pacientes euvolêmicos em que frequentemente podemos ter hipernatremia associada a diabetes insipidus, recomenda-se corrigir o déficit de água livre e simultaneamente tratar a causa de base. No diabetes insipidus central, pode-se prescrever acetato de desmopressina (DDAVP), SC ou intranasal. Raramente pode-se considerar o uso da via intravenosa. No diabetes insipidus nefrogênico deve-se tentar controlar o agente etiológico (p. ex., suspender medicação culpada). As opções de trata mentofarmacológico incluem: Diurético tiazídico, associado à restrição de sódio da dieta. Pode ser útil em reduzir a poliúria (a indução de discreta hipovolemia aumenta a reabsorção de sódio e água do túbulo proximal e reduz o aporte de água livre para os segmentos disfuncionais do néfron). A amilorida deve ser prescrita quando o diabetes insipidus é induzido por lítio. Em pacientes com hipernatremia e hipervolemia, recomenda-se: Suspender o aporte de sódio. Repor o déficit de água livre de acordo com as fórmulas citadas. Administrar diuréticos, tanto para sobrecarga volêmica quanto para sobrecarga de sódio. Dessa forma, associam-se tiazídicos com diuréticos de alça. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Hall JE. Tratado de Fisiologia Médica. 13.ed. Rio de Janeiro: Elsevier; 2017. Knepper MA, Kwon T, Nielsen S. Molecular Physiology of Water Balance. N Engl J Med 2015;372:1349-58. DOI: 10.1056/NEJMra1404726 Rocha PN. Hyponatremia: basic concepts and practical approach. J Bras Nefrol 2011;33(2):248-260. Sterns RH. Etiology and evaluation of hypernatremia in adults. UpToDate, 2018 Sterns RH. Manifestations of hyponatremia and hypernatremia in adults. UpToDate, 2018 Velasco IT, Brandão-Neto RA, Souza HP et al. Medicina de emergências. 13ª ed. Barueri, SP: Manole, 2019. 6. FISIOLOGIA DO SISTEMA REPRODUTOR FEMININO 1. INTRODUÇÃO O sistema reprodutor feminino é composto por dois grupos de órgãos: os internos e os externos. Os órgãos internos são o útero, os ovários, as tubas uterinas e a vagina. Já os externos são: o monte do púbis, os grandes lábios, os pequenos lábios e o clitóris. Os ovários são órgãos pares, sendo o ovário direito e o esquerdo. Dentro deles, são originados os oócitos, que são os gametas ou as células germinativas femininas. Além disso, os ovários exercem a função endócrina de produzir hormônios sexuais. O útero é um órgão oco para onde o embrião é levado para se desenvolver. Ele é formado por 3 camadas concêntricas: o endométrio (mais internamente), o Conceito: A fertilização é a formação de um zigoto através da junção de um óvulo com um espermatozoide. miométrio (camada média) e o perimétrio (camada mais externa). É o endométrio que vai sofrer alterações durante o ciclo menstrual que irão permitir o sangramento. As tubas uterinas também são órgãos pares e ligam os ovários ao útero, conduzindo os oócitos liberados pelo ovário para o interior da cavidade uterina. É na tuba uterina que ocorre a fertilização. A vagina é um canal muscular que liga o colo do útero à superfície externa, através do óstio da vagina. O monte do púbis é uma região rica em tecido adiposo, localizada à frente da sínfise púbica. Os grandes lábios são pregas cutâneas que protegem o óstio da uretra, o clitóris e a vagina. Os pequenos lábios circundam o vestíbulo da vagina, também como fator de proteção. O clitóris é um órgão erétil com grande quantidade de terminações nervosas sensitivas que atuam exclusivamente na estimulação sexual. Durante o período fetal,entre a 6ª e 8ª semana de gestação, ocorre a diferenciação sexual do embrião, de acordo com o sexo cromossômico. Nesse momento incia-se a diferenciação da gônada primordial em ovário. É nesse ovário que vai ocorrer a produção folicular. Conceito: O folículo é a unidade base do sistema reprodutor feminino. É uma estrutura que contêm uma célula em seu interior capaz de originar um ovócito. Como já foi dito, a produção folicular da mulher se inicia ainda no período intrauterino. A superfície externa dos ovários é formada por células germinativas, que dão origem às ovogônias. Essas células se dividem através de meiose e interrompem o processo de divisão celular na primeira fase da meiose, originando os ovócitos primários. Então, cada ovócito primário é circundado por células foliculares (células da granulosa), gerando um folículo, denominado folículo primordial. Nesse momento, a maturação folicular é cessada até a puberdade. Por volta do 6º mês de vida intrauterina, os ovários contêm cerca de 7 bilhões de folículos. A partir desde ponto, muitos folículos sofrem atresia. Ao atingir a menarca, a mulher tem cerca de 300.000 folículos. Durante a puberdade, o hipotálamo inicia gradualmente a liberação do GnRH, que estimula a hipófise a secretar de hormônios gonadotróficos LH e FSH. Esses hormônios estimulam os ovários a produzir os hormônios sexuais femininos, levando à menarca, a primeira menstruação de uma mulher, que marca o início de sua vida reprodutiva. A menarca pode ocorrer entre 9 e 16 anos, com idade média no Brasil de 12 anos e 4 meses. Os primeiros ciclos menstruais costumam ser irregulares e podem permanecer assim por até 2 ou 3 anos. Chamamos de menacme o período fértil da mulher. Esse intervalo de tempo ocorre entre a menarca e a menopausa. Durante o menacme, acontecem os ciclos sexuais mensais femininos ou ciclos menstruais. A duração média do ciclo menstrual é de 28 dias, variando entre 25 e 35 dias. Nesse período de 28 dias, existem 2 diferentes ciclos que ocorrem ao mesmo tempo: o ciclo ovariano e o ciclo endometrial. A menopausa é o período no qual há uma diminuição dos hormônios femininos a quase zero e o ciclo menstrual é cessado. Isso ocorre entre 40 e 50 anos, devido ao esgotamento ovariano. MENARCA A primeira menstruação da mulher. MENACME O período fértil da mulher. MENOPAUSA Última menstruação da mulher. Para que o ciclo sexual mensal feminino ocorra, é necessário um bom funcionamento do eixo hipotálamo- hipófise-gonadal. O hipotálamo é o órgão do diencéfalo que faz conexão entre o sistema nervoso central e o sistema endócrino. Ele produz o hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH). Ele se relaciona intimamente com a hipófise. A hipófise é uma glândula endócrina que libera o hormônio folículo estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH) através do feedback com GnRH. As gônadas femininas (os ovários) Se liga! O primeiro dia de menstruação é o primeiro dia do ciclo sexual mensal feminino. produzem os hormônios sexuais através do feedback com FSH e LH. 2. CICLO OVARIANO O ciclo ovariano ocorre devido às alterações cíclicas dos hormônios gonadotróficos FSH e LH secretados pela hipófise anterior, que estimulam as células-alvo ovarianas. O ciclo ovariano é divido em 2 partes: a fase folicular (do desenvolvimento do folículo até a ovulação) e a fase lútea (a partir da ovulação). A fase folicular é a primeira etapa do ciclo ovariano. Nela ocorre a foliculogênese, processo capaz de transformar um folículo primordial em um folículo ovulatório. O objetivo da foliculogênese é produzir um folículo dominante a partir de folículos em desenvolvimento. Se liga! A primeira etapa da foliculogênese é o recrutamento de folículos primordiais para reiniciar o desenvolvimento. Isso ocorre entre os dias 1 e 4 do ciclo menstrual. O aumento da secreção de FSH, cerca de 1 dia antes da menstruação, permite a iniciação desse processo. O recrutamento folicular provavelmente é controlado por fatores autócrinos e parácrinos no ovário, de forma independente de gonadotrofinas. Figura 2. Etapas da ovulação. Fonte: udaix/Shutterstock.com Como já falamos, o aumento do FSH inicia o recrutamento de folículos primordiais. Ocorre inicialmente síntese de RNA e de proteínas e aumento no número de células da granulosa (lembra que tinha uma única camada? Agora tem duas ou mais). As células da granulosa adquirem um formato cuboide e surgem também canais de comunicação com o oócito, viabilizando a troca de nutrientes. Após todas essas mudanças, o folículo primordial passa a ser chamado de folículo primário. Ou seja, o folículo primário é um oócito coberto por duas ou mais camadas de células da granulosa com junções comunicantes entre si. Conceito: As células da granulosa são células que circundam o folículo, protegendo-o Uma vez formado o folículo primário, ele progride para o estágio pré-antral (também chamado de folículo secundário). O oócito aumenta de tamanho e passa a ser circundado por uma camada de matriz extracelular (chamada de zona pelúcida) que encapsula o oócito. As células da granulosa sofrem proliferação e atingem de 2 a 10 camadas de células cuboides a colunares baixas. Nesse estágio, as células da granulosa já são capazes de sintetizar esteroides e possuem receptores para FSH. Ocorre, também, a proliferação de células da teca no estroma. A formação da camada tecal é um estágio de grande importância do desenvolvimento folicular; é nesse momento que há formação de pequenos vasos capazes de levar as substâncias necessárias ao seu desenvolvimento. Na camada tecal existe prevalência de receptores de LH. e dando suporte para o desenvolvimento do óvulo. Conceito: As células da teca são células localizadas externamente às células da granulosa que produzem os andrógenos necessários para o desenvolvimento folicular. Alem disso, dão suporte vascular até a ovulação. Ainda nesse estágio, a enzima aromatase age, pelo estímulo do FSH, convertendo androgênios em estrogênios nas células da granulosa, processo conhecido como aromatização. Um ambiente com quantidade de androgênios leva à atresia folicular. Fluxograma 1. Aromatase. O estrógeno e o FSH favorecem um aumento do líquido folicular, que contêm grande quantidade de estrógeno. O acúmulo desse líquido forma uma cavidade dentro das células da granulosa, chamada de antro. Nesse estágio, o folículo é chamado de folículo terciário, folículo antral ou folículo De Graaf. A camada de células da granulosa que circunda imediatamente o oócito é chamada de cumulus ooforus. O FSH estimula o surgimento de receptores de LH nas células do cumulus ooforus, para que o folículo responda ao pico de LH que ocorre no meio do ciclo. O folículo está pronto para ovulação. Entre o quinto e o sétimo dia do ciclo menstrual, ocorre a seleção do folículo dominante. Um folículo começa a crescer acima dos demais e os outros folículos entram em atresia. O mecanismo pelo qual esse processo ocorre ainda não está bem estabelecido, mas acredita-se que o estrogênio do folículo em maior crescimento aja no hipotálamo inibindo um pouco a secreção de FSH; dessa forma, bloqueia o crescimento dos folículos menos desenvolvidos. O processo de atresia é importante para que, em cada ciclo, um único folículo cresça o suficiente para ovular. Além disso, a ação do LH sob os folículos em atresia eleva a produção de androgênio, o que estimula o desejo sexual feminino no período pré-ovulatório. As células da granulosa crescem e o folículo entra no estágio pré-ovulatório. Então, ele produz mais estrogênio, alcançando o pico 3 dias antes da ovulação. Um dia depois, ocorre o pico do LH, que permite a luteinuzação das células da granulosa. Isso leva a maior produção de progesterona, cerca de 12 horas antes da ovulação. A progesterona age na hipófise contribuindo para o pico de LH e FSH. FOLÍCULO PRIMORDIAL Oócito circundado por uma únicacamada com uma ou mais células pavimentosas da granulosa. FOLÍCULO PRIMÁRIO Oócito circundado por uma ou mais camadas de células cuboides da granulosa com junções comunicantes. FOLÍCULO SECUNDÁRIO OU PRÉ-ANTRAL Oócito desenvolvido circundado pela zona pelúcida, com 2 a 10 camadas de células da granulosa e camada tecal com pequenos vasos. FOLÍCULO TERCIÁRIO OU ANTRAL Folículo maduro, composto pelo antro e cumulus ooforus. FOLÍCULO PRÉ- OVULATÓRIO Folicuro maduro, com crescimento superior. A ovulação ocorre no 14º dia de um ciclo de 28 dias. Um pouco antes da ovulação, a parede externa do folículo forma um bico que rompe e libera o líquido folicular. Esse líquido contêm o óvulo cercado por células da granulosa, a coroa radiada. Fluxograma 2. Ovulação. Dois dias antes da ovulação, ocorre um aumento da secreção de LH pela hipófise, atingindo o pico cerca de 16 horas antes da ovulação. O LH aumenta rapidamente a secreção de esteroides pelos folículos. Duas horas depois, a teca externa libera enzimas proteolíticas, principalmente colagenase, que enfraquece a parede do folículo, e há liberação de prostaglandinas, que dilatam os vasinhos da parede folicular. Esses eventos permitem o rompimento do folículo. Simultaneamente ao pico de LH, há aumento da secreção de FSH pela hipófise, que também dilata o folículo. Lembra que o ciclo ovariano possui 2 partes? Já falamos sobre a fase folicular e agora vamos falar sobre a segunda etapa, que é a fase lútea. A fase lútea é fixa e dura 14 dias. Após a ovulação, as células da granulosa e da teca interna se enchem de capilares e se transformam em células luteínicas. Acumulam lipídios no citoplasma e produzem progesterona aceleradamente. Nesse momento, está formado o corpo lúteo. Se liga! A luteinização é dependente da secreção pulsátil do LH. O corpo lúteo dura 12 dias. Tem atividade máxima entre 7 e 8 dias, quando atinge o tamanho de 1,5 cm, e começa a regredir cerca de 3 a 4 dias antes da menstruação. Então, Se liga! A ovulação ocorre sempre 14 dias antes da menstruação, e não no meio do ciclo ele perde sua característica lipídica amarela e se torna o corpus albicans, que é absorvido por meses. Os produtos produzidos pelo corpo lúteo são a progesterona e o estrogênio, principalmente a progesterona. O corpo lúteo tira da circulação o LDL para síntese de progesterona; por isso, durante essa fase, os níveis de LDL circulantes sofrem uma queda de até 25%. As células tecais produzem andrógenos, que sofrem aromatização e se transformam em estrogênios. Principalmente o estrogênio, mas também a progesterona, têm efeito de feedback na hipófise anterior para diminuição da secreção de LH e FSH. As células luteínicas também secretam um hormônio chamado de inibina que também inibe a secreção de FSH e LH. A concentração reduzida desses hormônios possibilita a involução do corpo lúteo. Dois dias antes da menstruação, o corpo lúteo alcança sua involução final. Nesse momento, ocorre a parada brusca de secreção de estrogênio e inibina; assim, a hipófise volta a secretar FSH e LH. Esses hormônios dão origem ao crescimento de novos folículos. Assim, se inicia um novo ciclo ovariano. Conceito: O corpus albicans é a cicatriz de tecido fibroso que aparece em decorrência da degeneração do corpo lúteo. Se liga! Alguns autores consideram que o ciclo ovariano possui três fases: a fase folicular, a ovulação e a fase lútea. Figura 3. Ciclo menstrual. Fonte: Designua/Shutterstock.com 3. CICLO UTERINO O ciclo uterino ocorre devido às alterações sofridas pelo endométrio durante o ciclo ovulatório, como resposta a atividade das progestinas e dos estrogênios. O estrogênio prolifera células responsáveis pelo desenvolvimento das características sexuais femininas, enquanto a progesterona prepara o útero para a gravidez e as mamas para a lactação. O ciclo uterino também é divido em duas partes: a fase proliferativa ou estrogênica e a fase secretória ou progestacional. Se liga! O marco de divisão, assim como no ciclo ovulatório, é a ovulação. Equivalência entre os ciclos: Ciclo ovariano Ciclo uterino Fase folicular Fase proliferativa Fase lútea Fase secretiva Na fase proliferativa ou estrogênica, tem-se a proliferação do endométrio. Ela ocorre do primeiro dia do ciclo menstrual até a ovulação, correspondendo à primeira fase do ciclo ovariano. Nesse momento, ocorre a proliferação progressiva de células epiteliais e do estroma endometrial, levando ao aumento da espessura do endométrio, pela estimulação do estrogênio. Na fase proliferativa, as glândulas endometriais que se encontravam estreitas e pequenas se alongam e assumem um formato mais curvado. O pico do estradiol ocorre entre os dias 8 e 10 do ciclo. Nesse momento o endométrio se encontra com sua máxima capacidade glandular. O endométrio que inicialmente tinha 1 a 2 mm cresce e chega a 10 mm na pré-ovulação. Depois da ovulação, cerca de 48 a 72 horas, ocorre a fase secretória ou progestacional. Ela ocorre após a ovulação, pela ação da progesterona. Nessa fase, o endométrio uterino está se preparando para receber um embrião, então há aumento de glicogênio e lipídios, aumento das glândulas endometriais e, consequentemente, da produção de muco e aumento do fluxo sanguíneo do endométrio, para melhor aporte de oxigênio e nutrientes. Vacúolos com glicogênio são formados pelas glândulas do endométrio, o glicogênio é secretado no endométrio e atinge sua capacidade máxima no sexto dia após a ovulação. Nesse tempo, o endométrio é capaz de receber um blastocisto para implantação. Quando não ocorre fecundação e, consequentemente, implantação uterina, a involução do corpo lúteo leva à redução de progesterona, o que faz com que as alterações endometriais ocorram. Inicia-se o processo de vasoconstrição pelo aumento de protaglandinas, principalmente PGF2alfa. Como as células estavam sendo irrigadas por vasos que agora estão constritos, ocorre atrofia e necrose celular da camada superficial do endométrio por falta de aporte de oxigênio. Assim, essas células começam a descamar. Para eliminar as células descamadas, o útero se contrai. A descamação do endométrio é chamada de menstruação. O fluxo menstrual é cessado pela combinação da ação reparadora do estrogênio, estase vascular e colapso tecidual. Como a camada basal do endométrio não foi afetada durante a menstruação, ela pode iniciar a reparação da camada funcional. Saiba mais! Caso ocorra gravidez, o embrião libera a gonadotrofina coriônica humana (hCG), que estimula o corpo lúteo e impede sua degeneração. O corpo lúteo gravídico mantém a liberação de estrogênio e progesterona capaz de garantir as condições adequadas no endométrio e dar suporte ao embrião por cerca de 8 a 12 semanas. 4. INTERAÇÃO HORMONAL O hipotálamo recebe estímulo dos núcleos arqueados para secretar o hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) de forma pulsátil, com pulsos que duram de 5 a 25 minutos em intervalos de 1 a 2 horas. Essa forma de liberação permite, por mecanismos ainda desconhecidos, a secreção de FSH e LH pela hipófise anterior. O LH também é liberado de forma pulsátil pela hipófise a cada 90 minutos. Se o GnRH fosse liberado de forma contínua, não haveria secreção suficiente das gonadotrofinas. O estrogênio age por feedback, de forma a inibir a secreção de LH e FSH pela hipófise. A progesterona tem pouco efeito inibitório, porém, quando associados, ela tem a capacidade de multiplicar o efeito inibidor do estrogênio. Outros hormônios também atuam na regulação da secreção de hormônios hipofisários. A inibina secretada pelas células da granulosa do corpo lúteo é capaz de diminuir a secreção de FSH e LH, principalmente FSH. Após a ovulação, o corpo lúteo secreta progesterona, estrogênio e inibina em altas quantidades. Esses hormônios fazem feedback negativo na hipófise anterior e no hipotálamo, diminuindo a secreção de FSHe LH; assim , 3 a 4 dias antes da menstruação, os hormônios hipofisários atigem seus níveis mais baixos. Fluxograma 3. Hipótalamo-hipofise-ovário. Com a involução do corpo lúteo, a secreção de progesterona, estrogênio e inibina cessa; assim, o efeito de feedback negativo sobre a hipófise diminui. Então, cerca de 1 dia depois (durante a menstruação), a hipófise aumenta a liberação de FSH, e alguns dias depois, a de LH. Então, como já vimos, inicia-se a recrutação de novos folículos. Como na primeira fase do ciclo há grande circulação de estrogênio, o feedback negativo é mantido de forma menos intensa. Por motivos ainda não compreendidos, ocorre o pico pré- ovulatório de FSH e LH (supõe-se que o alto nível e estrogênio favoreça essa elevação pelo feedback positivo na hipófise anterior). O aumento de LH leva à ovulação e ao desenvolvimento do corpo lúteo, que levará a um novo ciclo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Guerreiro, D., de Andrade Carvalho, A., Lima, L., Rodrigues, G., Figueiredo, J. and Rodrigues, A. (2015). Impacto dos agentes antineoplásicos sobre os folículos ovarianos e importância das biotécnicas reprodutivas na preservação da fertilidade humana. Reprodução & Climatério, 30(2), pp.90-99. HALL, John Edward; GUYTON, Arthur C. Guyton & Hall tratado de fisiologia médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. KOEPPEN, B.M.; STANTON, B.A. Berne & Levy: Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. 864 p Ministério da saúde – Orientações para o atendimento a saúde da adolescente. 7. FISIOLOGIA DO SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO 1. INTRODUÇÃO Para melhor compreensão do tema, precisamos estabelecer as correlações necessárias entre as bases embrionárias e histológicas sobre as quais esse segmento da nossa fisiologia se sustenta; afinal, todas as atividades pertinentes a ela traduzem o modo como a embriologia e a histologia se processaram no curso do desenvolvimento. O sistema reprodutor masculino evoluiu para uma gametogênese contínua, que perdura por toda a vida, associado à inseminação interna com uma alta densidade de espermatozoides. Isso traduz, em perspectiva evolutiva, a importância da perpetuação da espécie e da necessidade de um aparato anatomofisiológico que possa fazer frente a essa tarefa tão importante. A componente endócrina é essencial para dar condições ao funcionamento pleno ao sistema reprodutor. Em um homem adulto, as funções básicas dos hormônios gonadais são descritas abaixo: 2. EMBRIOLOGIA Sabemos que o desenvolvimento do sistema genital está estreitamente integrado aos órgãos urinários primitivos em machos e fêmeas. E o que reforça isso? O fato de que eles compartilham estruturas tubulares comuns que permitem tanto a urese (produção de urina) quanto o transporte de gametas. Além das estruturas néfricas, o mesoderma intermediário em ambos os lados da parede dorsal do corpo dá origem a uma crista gonadal. Por volta da 6ª semana, as células germinativas que migram a partir do saco vitelino começam a chegar ao mesênquima da parede dorsal do corpo. A chegada de células germinativas à área imediatamente medial aos mesonefros no décimo segmento torácico induz o epitélio celômico a produzir células somáticas de sustentação que envolvem as células germinativas. As células somáticas de sustentação se diferenciarão em células de Sertoli (epiteliócito sustentador) nos homens e em células foliculares (ou células granulosas) nas mulheres. Durante o mesmo período, um novo par de ductos, os ductos paramesonéfricos (müllerianos), é formado na parede dorsal do corpo a partir do epitélio celômico imediatamente lateral aos ductos mesonéfricos. A diferenciação sexual genética masculina começa no fim da 6ª semana, quando um gene específico no cromossoma Y (SRY) é expresso nas células somáticas de sustentação. O produto deste gene, denominado proteína SRY, inicia uma cascata de desenvolvimento que conduz à formação dos testículos, dos ductos genitais masculinos e glândulas associadas, dos genitais externos masculinos e de todo o conjunto de características sexuais secundárias masculinas. A proteína SRY exerce controle autônomo sobre o desenvolvimento de células somáticas de sustentação em células pré-Sertoli. Células pré-Sertoli, então, recrutam células mesenquimais para a crista gonadal, e estas células dão origem a células de Leydig e células endoteliais testiculares. Células de Sertoli em diferenciação, em seguida, envolvem as células germinativas e, em conjunto com as células mioepiteliais, organizam-se em cordões testiculares (futuros túbulos seminíferos). As porções mais profundas das células somáticas de sustentação na gônada em desenvolvimento, que não contêm células germinativas, diferenciam-se na rede testicular. A rede testicular se conecta com um número limitado de túbulos mesonéfricos e se canaliza na puberdade para formar ductos que conectam os túbulos seminíferos ao ducto mesonéfrico. Estes túbulos néfricos se tornam os dúctulos eferentes dos testículos, e os ductos mesonéfricos se tornam os epidídimos e ductos deferentes. Os ductos paramesonéfricos se degeneram. Durante o 3° mês, do ducto deferente distal brota a vesícula seminal e a próstata e as glândulas bulbouretrais crescem a partir da uretra pélvica adjacente. Simultaneamente, as genitálias externas indiferenciadas se diferenciam em pênis e escroto. Mais tarde, no desenvolvimento fetal, os testículos descem para o escroto pelos canais inguinais. Se liga! O primeiro evento no desenvolvimento genital masculino é a expressão da proteína SRY no interior das células somáticas de sustentação da gônada XY. Sob a influência deste fator, as células somáticas de sustentação começam a se diferenciar em células de Sertoli e envolver as células germinativas. Caso o SRY esteja ausente, como ocorre nas gônadas XX, as células somáticas de sustentação irão se diferenciar em células foliculares ovarianas, que envolvem as células germinativas. Rudimentos presuntivos Estrutura masculina Gônada indiferenciada Testículos Célula germinativa primordial Espermatogônia Célula somática de suporte Células de Sertoli Células do estroma Células de Leydig Gubernáculo Gubernáculo dos testículos Túbulos mesonéfricos Ductos eferentes dos testículos Paradídimo Ducto mesonéfrico Apêndice do epidídimo – Epidídimo – Canais deferentes – Vesícula seminal – Ducto ejaculatório Ductos paramesonéfricos Apêndice dos testículos Seio urogenital Uretra prostática e membranosa – Utrículo prostático – Glândula prostática – Glândulas bulbouretrais Tubérculo genital Glande do pênis – Corpo cavernoso do pênis – Corpo esponjoso do pênis Pregas urogenitais e placa urogenital e da glande Uretra peniana/parte ventral do pênis Pregas labioescrotais Escroto Tabela 1. Derivados adultos e remanescentes vestigiais das estruturas reprodutivas embri 3. HISTOFISIOLOGIA O aparelho reprodutor masculino é, então, composto pelos testículos, ductos genitais, glândulas acessórias e pênis, evidenciados a seguir: Figura 1. Anatomia do sistema reprodutor masculino. Fonte: logika600/Shutterstock.com Testículos São órgãos pareados e que, diferentemente dos ovários, se encontram fora da cavidade abdominal, no escroto. Esta localização mantém a temperatura testicular cerca de 2 graus mais baixa do que a temperatura corporal, o que é crucial para um desenvolvimento ótimo do espermatozoide. Exercem uma função dupla, que é produzir hormônios sexuais masculinos e espermatozoides. A testosterona é o principal hormônio produzido nos testículos, e seu metabólito, a dihidrotestosterona, é muito importante para a fisiologia do homem. A testosterona tem um papel essencial para a espermatogênese, para a diferenciação sexual durante o desenvolvimento embrionário e fetal e para o controle da secreção de gonadotrofinas. Ela possui diversas funções e age em muitos órgãos e tecidos do corpo, como demonstrado naimagem a seguir: Durante a embriogênese, os testículos se desenvolvem retroperitonealmente na parede posterior da cavidade abdominal. À medida que eles descem para o escroto, levam junto com eles uma porção do peritônio. Esta evaginação peritoneal, a túnica vaginal, consiste em uma camada parietal exterior e uma camada visceral interna, a qual forma uma cavidade serosa que envolve, parcialmente, a região anterolateral de cada testículo, permitindo um certo grau de mobilidade dentro do seu compartimento no escroto. Figura 2. Anatomia e organização dos testículos Fonte: Sakurra/Shutterstock.com Cada testículo está envolvido por uma cápsula de tecido conjuntivo denso modelado, denominada túnica albugínea. Imediatamente abaixo desta camada, existe um tecido conjuntivo frouxo altamente vascularizado, a túnica vascular, a qual forma a cápsula vascular dos testículos. Figura 3. Histologia de um lóbulo testicular Fonte: Jose Luis Calvo/Shutterstock.com A região posterior da túnica albugínea é um pouco mais espessada, formando o mediastino testicular, a partir do qual se irradiam septos de tecido conjuntivo, que subdividem cada testículo em aproximadamente 250 compartimentos piramidais intercomunicantes, denominados lóbulos testiculares. Cada lóbulo contêm de um a quatro túbulos seminíferos de fundo cego, envolvidos por tecido conjuntivo frouxo altamente vascularizado e ricamente inervado, derivado da túnica vascular. Se liga! Dispersos por todo este tecido conjuntivo estão pequenos conglomerados de células endócrinas, as células intersticiais de Leydig, que são responsáveis pela síntese de testosterona. Os espermatozoides são produzidos pelo epitélio seminífero dos túbulos seminíferos. Os espermatozoides dirigem-se para curtos ductos retilíneos, os túbulos retos, que ligam a extremidade aberta de cada túbulo seminífero à rede testicular, um sistema de espaços labirínticos localizado no mediastino testicular. Esta rede continua com ductos menores, os dúctulos eferentes, que levam o espermatozoide do testículo para a cabeça do epidídimo, no polo superior do testículo. Uma vez no epidídimo, o espermatozoide passa da cabeça para o corpo, e em seguida para a cauda do epidídimo e, então, segue para o ducto deferente. A presença dos túbulos seminíferos cria dois compartimentos em cada lóbulo: um compartimento intratubular, que é composto pelo epitélio seminífero do túbulo seminífero, e um compartimento peritubular, que é composto por elementos neurovasculares, células do tecido conjuntivo, células imunes e as “células intersticiais de Leydig”, que têm como função principal produzir testosterona. O suprimento vascular de cada testículo origina-se da aorta abdominal como a artéria testicular, a qual desce junto com os testículos para dentro do escroto, acompanhando os ductos deferentes ou canais deferentes. A artéria testicular forma vários ramos antes de perfurar a cápsula do testículo para formar os elementos vasculares intratesticulares. Os leitos capilares dos testículos são coletados por várias veias, que formam o plexo venoso pampiniforme, as quais se encontram enroladas ao redor da artéria testicular. A artéria, as veias e o ducto deferente formam juntos o cordão espermático, o qual atravessa o canal inguinal, a passagem que comunica a cavidade abdominal com o escroto. Túbulos seminíferos Os túbulos seminíferos são constituídos por um espesso epitélio seminífero envolvido por um delgado tecido conjuntivo, a túnica própria. Os túbulos seminíferos são túbulos ocos, altamente contorcidos, com 30 a 70 cm de comprimento e 150 a 250 μm de diâmetro, que estão circundados por extensos leitos capilares. Cerca de 1.000 túbulos seminíferos estão presentes nos dois testículos, com um comprimento total de quase 0,5 km de túbulos, dedicados à produção de espermatozoides. A parede dos túbulos seminíferos é constituída por uma delgada camada de tecido conjuntivo, a túnica própria, e por um espesso epitélio seminífero. A túnica própria e o epitélio seminífero estão separados um do outro por uma lâmina basal bem desenvolvida. O tecido conjuntivo é constituído principalmente por delgados feixes entrelaçados Se liga! O sangue do plexo pampiniforme de veias, que é mais frio do que o da artéria testicular, atua reduzindo a temperatura do sangue arterial, formando assim um sistema contracorrente de trocas de calor. Os testículos são mantidos, então, a uma temperatura mais baixa no escroto; deste modo, ajudando o efeito de resfriamento do plexo pampiniforme de veias, o que, como já foi mencionado, favorece a vitalidade dos espermatozoides. de fibras de colágeno tipo I contendo várias camadas de fibroblastos. O epitélio seminífero ou epitélio germinativo apresenta várias camadas de células e é constituído por duas linhagens de células: as células de Sertoli e as células da linhagem seminífera (ou células da linhagem espermatogênica). Estas últimas células encontram-se em diferentes estágios de maturação. Células de Sertoli As células de Sertoli são conhecidas como as verdadeiras células epiteliais do epitélio seminífero e se estendem da lâmina basal ao lúmen. São células cilíndricas altas, cujas membranas plasmáticas laterais possuem complexas invaginações, as quais tornam impossível a distinção de seus limites celulares laterais quando visualizadas ao microscópio óptico. Suas membranas plasmáticas apicais também são muito pregueadas e se projetam para os lúmens dos túbulos seminíferos. Estas células têm um núcleo oval, pouco corado, e localizado no citoplasma basal, com um grande nucléolo centralmente posicionado. O citoplasma apresenta inclusões, denominadas cristaloides de Charcot-Böttcher, cuja composição e função são desconhecidas. Eletromicrografias revelam que o citoplasma das células de Sertoli está repleto de túbulos e vesículas de retículo endoplasmático liso (REL), porém a quantidade de retículo endoplasmático granular (RE) é limitada. Esta célula também apresenta numerosas mitocôndrias, um aparelho de Golgi bem desenvolvido e numerosas vesículas que pertencem ao complexo endolisossomal. Os elementos do citoesqueleto das células de Sertoli também são abundantes, indicando que uma das funções desta célula é fornecer suporte estrutural para os gametas em desenvolvimento. Figura 4. Túbulos seminíferos. Fonte: David A Litman/Shutterstock.com As células de Sertoli realizam as seguintes funções: Célula de Leydig Também estão dispersas por toda a túnica vascular pequenos grupos de células endócrinas, as células intersticiais de Leydig, as quais produzem o hormônio testosterona. Assim, constituem-se em típicas células esteroidogênicas, apresentando mitocôndrias com cristas tubulosas, além de um aparelho de Golgi bem desenvolvido. Estas células também possuem algum reticulo endoplasmático rugoso e numerosas gotículas lipídicas, mas não contêm vesículas de secreção, porque a testosterona é, provavelmente, liberada logo após a sua síntese ser completada. Os lisossomos e os peroxissomos também são evidentes, assim como pigmentos de lipocromo, especialmente em homens idosos. O citoplasma também contêm proteínas cristalizadas, os cristais de Reinke, uma característica das células intersticiais humanas. Se liga! A testosterona produzida pelas células de Leydig tem diversos destinos e múltiplas ações. Devido à proximidade das células de Leydig dos túbulos seminíferos, quantidades significativas de testosterona se difundem para eles e são concentradas no compartimento adluminal. Os níveis de testosterona nos túbulos seminíferos são mais de 100 vezes superiores aos níveis de testosterona circulantes, e são necessários para a espermatogênese normal. Espermatogênese O processo de espermatogênese, através do qual as espermatogônias dão origem aos espermatozoides, é dividido em três fases: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese. A maioria das células que compõemreação de hidratação do CO2 resultante do metabolismo celular, gerando HCO3- e H+. Essa reação é catalisada pela anidrase carbônica. O H+ é secretado para o lúmen gástrico em troca de K+ pela H+/K+-ATPase situada na membrana luminal. O K+ acumulado dentro da célula vaza através de canais específicos nas membranas luminal e basolateral. O HCO3- resultante é transportado no sentido absortivo para o plasma, em troca por Cl-, por um transportador aniônico da membrana basolateral. Assim, durante a secreção gástrica, o pH do sangue venoso do estômago eleva-se pela absorção de HCO3-, tornando-se maior que o pH do sangue arterial (fase alcalina pós-prandial). A força necessária para o influxo de Cl-, contra o gradiente, através da membrana basolateral, vem do transporte HCO3- no sentido oposto. Com o influxo de Cl-, sua concentração celular se eleva, possibilitando que seja transportado passivamente para o lúmen gástrico, via canais luminais. Figura 5. Secreção de HCl pela célula gástrica parietal. Fonte: Autoria própria Saiba mais! Alguns fármacos, como os omeprazólicos, ligam-se de forma irreversível à H+/K+-ATPase, inibindo a secreção do H+. Esses fármacos são usados no tratamento de úlceras pépticas, resultantes da hipersecreção de HCl. Os principais secretagogos estimuladores da secreção de HCl com ação direta nas células parietais são: acetilcolina (neurotransmissor parassimpático vagal), gastrina (hormônio sintetizado pelas células G do antro gástrico), e histamina (parácrino sintetizado a partir da histidina pelas células enterocromafins). Esses três agonistas têm receptores específicos na membrana basolateral das células parietais. Para a acetilcolina são os receptores muscarínicos (M3) colinérgicos, que podem ser inibidos pela atropina; os receptores de gastrina (CCKB) podem ser inibidos pela proglumida e os receptores H2 da histamina podem ser inibidos pela cimetidina ou ranitidina. Os inibidores endógenos da secreção do HCl, que agem diretamente nas células parietais, são a somatostatina, as prostaglandinas e os fatores de crescimento epidérmico (EGF). Células D, presentes na mucosa do antro gástrico, percebem a presença e grande quantidade de H+ e secretam a somatostatina em resposta, que age inibindo a liberação da gastrina e, consequentemente, reduzindo a secreção do HCl. Dessa forma, ocorre a regulação do pH no estômago. Já a secreção do pepsinogênio é estimulada principalmente pela acetilcolina. O nervo vago estimula as células parietais a secretarem HCl, e então o HCl estimula a secreção do pepsinogênio por dois mecanismos: o ácido ativa reflexos locais intramurais colinérgicos e também há um efeito do ácido no duodeno, estimulando células secretoras de secretina (hormônio que estimula as células principais a secretarem pepsinogênio). Figura 6. Secreção de Pepsinogênio. Fonte: Autoria própria O fator intrínseco é uma glicoproteína secretada pelas células parietais que atua na absorção da vitamina B12 (cianocobalamina). No lúmen gástrico a vitamina B12 se liga à proteína R (secretada pelas glândulas gástricas), que protege a vitamina da ação proteolítica da pepsina e do HCl. No duodeno a proteína R é digerida, liberando a B12, e então, esta forma um complexo com o fator intrínseco. A absorção da vitamina B12 ocorre no íleo e depende da sua ligação ao fator intrínseco. A secreção desse fator é a única função essencial, indispensável, do estômago. Se liga! A anemia perniciosa é uma anemia megaloblástica causada por destruição autoimune das células parietais do estômago que sintetizam o fator intrínseco. Como a absorção da vitamina B12 depende desse fator, o resultado é uma deficiência da vitamina, cursando com distúrbios neurológicos, além da anemia. Saiba mais! A úlcera péptica é uma área escoriada de mucosa gástrica ou intestinal e a causa comum é o desbalanço entre a intensidade da secreção de suco gástrico, o grau de proteção da barreira mucosa 4. SECREÇÃO PANCREÁTICA gastroduodenal e neutralização do ácido gástrico pelos sucos duodenais. A área mais acometida é em torno do piloro. Atualmente a principal causa de doença ulcerosa péptica é a infecção por Helicobacter pylori, que rompe a barreira da mucosa gastroduodenal e estimula a secreção de ácido gástrico. Outros fatores predisponentes à formação de úlceras são o tabagismo, álcool e AINEs. O pâncreas, localizado sob o estômago, é uma glândula tubuloacinar com secreções endócrina e exócrina. A endócrina é produzida nas ilhotas de Langerhans e seus principais hormônios são: insulina (secretada pelas células beta), glucagon (secretado pelas células alfa) e somatostatina (secretada pelas células delta). A porção exócrina pancreática produz enzimas digestivas, secretadas pelos ácinos pancreáticos e bicarbonato, secretado pelos ductos pancreáticos. Os ácinos pancreáticos, como os das glândulas salivares, têm fundo cego e agrupam-se em lóbulos separados por tecido conjuntivo. Os ductos intercalares drenam os ácinos. Estes ductos esvaziam-se nos ductos intralobulares, que confluem para os extralobulares, que desembocam nos interlobulares, que por fim originam o ducto excretor principal (ducto de Wirsung). Figura 7. Pâncreas endócrino e exócrino. Fonte: Alila Medical Media/Shutterstock.com O produto combinado de enzimas e bicarbonato flui pelo ducto pancreático principal que se esvazia no duodeno pela papila de Vater, envolta pelo esfíncter de Oddi. O suco pancreático é secretado de forma mais abundante em resposta à presença de quimo nas porções superiores do intestino delgado, e as características do suco pancreático são determinadas, até certo ponto, pelos tipos de alimento no quimo. As enzimas pancreáticas são capazes de digerir proteínas, carboidratos e gorduras. A digestão das proteínas ocorre pela ação da tripsina, quimiotripsina e carboxipolipeptidase. A tripsina e a quimiotripsina hidrolisam proteínas a peptídeos de tamanhos variados, sem levar à liberação aminoácidos individuais. A carboxipolipeptidase cliva alguns peptídeos até aminoácidos individuais, completando assim a digestão de algumas proteínas. A digestão de carboidratos ocorre através da amilase pancreática, que hidrolisa amidos, glicogênio e outros carboidratos, para formar principalmente dissacarídeos e alguns trissacarídeos. A digestão de gorduras ocorre pela ação da lipase pancreática, capaz de hidrolisar gorduras neutras a ácidos graxos e monoglicerídeos; da colesterol esterase, que hidrolisa ésteres de colesterol; e da fosfolipase, que cliva ácidos graxos dos fosfolipídeos. Quando sintetizadas nas células pancreáticas, as enzimas digestivas proteolíticas estão em formas inativas: tripsinogênio, quimiotripsinogênio e procarboxipolipeptidase, concentradas em grânulos de zimogênio, localizados na borda apical das células acinares. As enzimas digestivas são ativadas somente após serem secretadas no trato intestinal por meio de exocitose dos grânulos de zimogênios. O tripsinogênio é ativado pela enzima enterocinase, secretada pela mucosa intestinal, quando o quimo entra em contato com a mucosa. Além disso, o tripsinogênio pode ser ativado pela própria tripsina já formada. O quimiotripsinogênio é ativado pela tripsina, para formar quimiotripsina, e a procarboxipolipeptidase é ativada de maneira semelhante. Se liga! É importante que as enzimas pancreáticas sejam armazenadas na sua forma inativa, pois a tripsina e outras enzimas poderiam digerir o próprio pâncreas. Por isso, as mesmas células que secretam as enzimas pancreáticas secretam também um inibidor de tripsina, evitando sua ativação. Quando o pâncreas é lesado gravemente ou ocorre bloqueio do ducto, grande quantidade de secreção pancreática se acumula nas áreas comprometidas do pâncreas. Nesses casos, o efeito do inibidor de tripsina não é suficiente e as secreções pancreáticas ficam ativas, podendo digerir o próprio pâncreas, condição conhecida comoo espesso epitélio seminífero é de células da linhagem espermatogênica em diferentes estágios de maturação. Algumas destas células, as espermatogônias, estão localizadas no compartimento basal, enquanto a maioria das células em desenvolvimento, como espermatócitos primários, espermatócitos secundários, espermátides e espermatozoides, ocupam o compartimento adluminal. As espermatogônias são células diploides que sofrem divisão mitótica para formar mais espermatogônias, bem como espermatócitos primários, que migram do compartimento basal para o compartimento adluminal. Existem três categorias de espermatogônias: Figura 5. Interações entre as várias células dos testículos na regulação hormonal da espermatogênese. Fonte: Autoria própria Os espermatócitos primários entram na primeira divisão meiótica para formar espermatócitos secundários, que sofrem a segunda divisão meiótica, formando células haploides denominadas espermátides. Estas células haploides transformam-se em espermatozoides através da eliminação de grande parte do seu citoplasma, do rearranjo de suas organelas e da formação de um flagelo. Espermiogênese Espermiogênese é o nome da fase final de produção de espermatozoides. Durante esse processo, as espermátides se transformam em espermatozoides, células altamente especializadas para transferir o DNA masculino ao ovócito. Nenhuma divisão celular ocorre durante esta transformação. Figura 6. Desenvolvimento das células espermáticas. Fonte: Ody_Stocker/Shutterstock.com As espermátides podem ser distinguidas por seu pequeno tamanho (7 a 8 μm de diâmetro), pelos núcleos com quantidades crescentes de cromatina condensada e formas variadas, que são inicialmente redondos e depois cada vez mais alongados, ou pela posição perto do lúmen dos túbulos seminíferos. A espermiogênese é um processo complexo, que inclui as seguintes etapas: O resultado final é o espermatozoide maduro, que é liberado no lúmen do túbulo seminífero. O processo da espermiogênese pode ser dividido em três etapas: no complexo de Golgi, no acrossomo e da maturação. Fatores que influenciam a espermatogênese Hormônios Os fatores de natureza endócrina constituem os mais importantes no controle da espermatogênese, a qual depende da ação dos hormônios FSH e LH da hipófise sobre as células do testículo. O FSH age nas células de Sertoli, promovendo a síntese e a secreção de proteína ligante de andrógeno (ABP). O LH age nas células intersticiais, estimulando a produção de testosterona. A testosterona se difunde das células intersticiais para o interior do túbulo seminífero e se combina com a proteína ligante de andrógeno. Dessa maneira, se mantém uma alta concentração de testosterona no túbulo seminífero, condição muito importante para estimular a espermatogênese. Temperatura A temperatura é muito importante para o controle da espermatogênese, que só acontece a temperaturas abaixo de 37ºC. A temperatura dos testículos é de aproximadamente 35ºC e é controlada por meio de vários mecanismos. Um rico plexo venoso, o plexo pampiniforme, envolve as artérias dos testículos e forma um sistema contracorrente de troca de calor, que é importante para manter a temperatura testicular. Outros fatores são a evaporação de suor da pele da bolsa escrotal, que contribui para a perda de calor e a contração de músculos cremastéricos do cordão espermático que tracionam os testículos em direção aos canais inguinais, nos quais a sua temperatura pode ser aumentada. Outros fatores Desnutrição, alcoolismo e várias substâncias levam a alterações nas espermatogônias, causando diminuição na produção de espermatozoides. Irradiações e sais de cádmio são bastante tóxicos para as células da linhagem espermatogênica, causando a morte dessas células e esterilidade nos indivíduos acometidos. 4. DUCTOS GENITAIS Os ductos genitais e as glândulas acessórias produzem secreções que, impulsionadas por contração de músculo liso, transportam os espermatozoides para o exterior. Assim, essas glândulas produzem a porção não celular do sêmen a qual se constitui num veículo fluido para liberar os espermatozoides no trato reprodutor feminino, além de promover a sua nutrição. Se liga! O sêmen é composto por espermatozoides e por essas secreções dos ductos genitais e das glândulas acessórias. As Ductos intratesticulares Os ductos genitais intratesticulares seguem os túbulos seminíferos e conduzem espermatozoides e fluidos, sendo eles: os túbulos retos, rede testicular e ductos eferentes. A maioria dos túbulos seminíferos tem forma de alça, cujas extremidades continuam nos túbulos retos. Nesses túbulos, faltam as células da linhagem espermatogênica e há um segmento inicial formado somente por células de Sertoli seguido por um segmento principal revestido por um epitélio de células cuboides apoiado em uma envoltura de tecido conjuntivo denso. glândulas associadas ao trato reprodutor masculino são representadas pelas duas vesículas seminais, a próstata e as duas glândulas bulbouretrais. Já o pênis tem uma dupla função: ele lança o sêmen no trato reprodutor feminino durante a cópula e serve de canal para a urina, conduzindo-a da bexiga para o exterior do corpo. Os túbulos retos continuam na rede testicular, situada no mediastino do testículo e composta por uma rede altamente anastomosada de canais revestidos por um epitélio de células cuboides. Da rede testicular saem 10 a 20 ductos eferentes formados por grupos de células epiteliais cuboides não ciliadas que se alternam com grupos de células cujos cílios batem em direção do epidídimo, conferindo a este epitélio um característico aspecto com saliências e reentrâncias. As células não ciliadas absorvem fluido secretado pelos túbulos seminíferos, o que, juntamente com a atividade de células ciliadas, cria um fluxo que conduz os espermatozoides para o epidídimo. Uma delgada camada de células musculares lisas orientadas circularmente existe em volta da lâmina basal do epitélio. Os ductos eferentes gradualmente se fundem para formar o ducto do epidídimo. Ductos genitais extratesticulares Os ductos genitais extratesticulares, que transportam os espermatozoides do testículo para o meato do pênis, são o ducto epididimário, o ducto deferente e a uretra. O ducto e epididimário é um tubo único altamente enrolado, que mede de 4 a 6 m de comprimento. Juntamente com o tecido conjuntivo circunvizinho e vasos sanguíneos, esse ducto forma o corpo e a cauda do epidídimo, uma estrutura anatômica com cápsula própria. Por ser muito enovelado, um corte do ducto do epidídimo mostra grande número de secções do tubo, dando a falsa impressão de que são muitos ductos. Ele é formado por um epitélio colunar pseudoestratificado, composto de células basais arredondadas e de células colunares. A superfície das células colunares é coberta por longos e ramificados microvilos de formas irregulares, chamados estereocílios. O epitélio do ducto epididimário participa da absorção e digestão dos corpos residuais das espermátides, que são eliminados durante a espermatogênese. As células epiteliais se apoiam sobre uma lâmina basal que é envolvida por células musculares lisas e por tecido conjuntivo frouxo. As contrações peristálticas do músculo liso ajudam a mover o fluido ao longo do tubo. A extremidade do ducto do epidídimo origina o ducto deferente, que termina na uretra prostática, onde esvazia seu conteúdo. O ducto deferente é caracterizado por um lúmen estreito e uma espessa camada de músculo liso. Sua mucosa forma dobras longitudinais e, ao longo da maior parte de seu trajeto, é coberta de um epitélio colunar pseudoestratificado com estereocílios. A lâmina própria da mucosa é uma camada de tecido conjuntivo rico em fibras elásticas, e a camada muscular consiste em camadas internas e externas longitudinais separadas por uma camada circular. O músculo liso sofre fortes contrações peristálticasque participam da expulsão do sêmen durante a ejaculação. O ducto deferente faz parte do cordão espermático, um conjunto de estruturas que inclui ainda a artéria testicular, o plexo pampiniforme e nervos. Antes de entrar na próstata, o ducto deferente se dilata, formando uma região chamada ampola, na qual o epitélio é mais espesso e muito pregueado. Na porção final da ampola, desembocam as vesículas seminais. Em seguida, o ducto deferente penetra a próstata e se abre na uretra prostática. O segmento que entra na próstata é chamado ducto ejaculatório, cuja mucosa é semelhante à do deferente, porém não é envolvida por músculo liso. Características Histológicas e Funcionais dos Ductos Genitais Masculinos Ducto Revestimento epitelial Tecidos de sustentação Função Túbulos retos Células de Sertoli na metade proximal; epitélio simples cúbico na metade distal Tecido conjuntivo frouxo Conduz os espermatozoides dos túbulos seminíferos para a rede testicular Rede testicular Epitélio simples cúbico Tecido conjuntivo vascularizado Conduz os espermatozoides dos túbulos retos para os ductos eferentes Características Histológicas e Funcionais dos Ductos Genitais Masculinos Ducto Revestimento epitelial Tecidos de sustentação Função Ductos eferentes Áreas de células cúbicas não ciliadas que se alternam com células cilíndricas ciliadas Delgada camada de tecido conjuntivo frouxo envolvida por uma delgada camada de células musculares lisas organizadas circularmente Conduz os espermatozoides da rede testicular para o epidídimo Epidídimo Epitélio pseudoestratificado constituído por células basais baixas e células principais altas (com estereocílios) Delgada camada de tecido conjuntivo frouxo envolvida por uma delgada camada de células musculares lisas organizadas circularmente Conduz os espermatozoides dos ductos para o ducto deferente Características Histológicas e Funcionais dos Ductos Genitais Masculinos Ducto Revestimento epitelial Tecidos de sustentação Função Ducto deferente Epitélio pseudoestratificado cilíndrico estereociliado Tecido conjuntivo frouxo fibroelástico, três camadas espessas de músculo liso, longitudinais interna e externa e circular média Leva os espermatozoides da cauda do epidídimo para o ducto ejaculador Ducto ejaculador Epitélio simples cilíndrico Tecido conjuntivo subepitelial com pregas, dando um aspecto irregular ao lúmen; ausência de músculo liso Leva os espermatozoides e o fluido seminal para a uretra prostática junto ao colículo seminal Tabela 2. Características histológicas e funcionais dos ductos Saiba mais! Como o ducto deferente possui uma parede muscular de 1 mm de espessura, ele é Figura 7. Vasectomia. Fonte: medicalstocks/Shutterstock.com 5. GLÂNDULAS ACESSÓRIAS As glândulas genitais acessórias são as vesículas seminais, a próstata e as glândulas bulbouretrais, sendo as produtoras de secreções essenciais para a função reprodutiva do homem. As vesículas seminais consistem em dois tubos muito tortuosos cuja mucosa se mostra pregueada e forrada com facilmente perceptível através da pele do escroto como um túbulo denso rolante. A vasectomia, que consiste na remoção cirúrgica de parte do ducto deferente, é realizada através de uma pequena incisão no saco escrotal, tornando, desta maneira, a pessoa infértil. Após a vasectomia, a ejaculação continua normal, só não havendo espermatozoides no líquido ejaculado. epitélio cuboide ou pseudoestratificado colunar. As células epiteliais são ricas em grânulos de secreção, semelhantes aos encontrados em células que sintetizam proteínas. A lâmina própria é rica em fibras elásticas e é envolvida por uma espessa camada de músculo liso. As vesículas seminais não são reservatórios para espermatozoides. São glândulas que produzem uma secreção que contêm substâncias importantes para os espermatozoides, como frutose, citrato, inositol, prostaglandinas e várias proteínas. Os carboidratos produzidos pelas glândulas acessórias do sistema reprodutor masculino e o líquido seminal constituem fonte energética para a motilidade dos espermatozoides. A próstata é um conjunto de 30 a 50 glândulas tubuloalveolares ramificadas que envolvem uma porção da uretra chamada uretra prostática. A próstata tem três zonas distintas: a zona central, que corresponde a cerca de 25% do volume da glândula, a zona de transição e a zona periférica, que abrange cerca de 70% da glândula. Os seus ductos desembocam na uretra prostática. Se liga! O monossacarídeo frutose é o mais abundante dos carboidratos. Aproximadamente setenta por cento do volume de ejaculado humano se origina nas vesículas seminais, e o grau da atividade secretora da glândula depende dos níveis circulantes de testosterona. Se liga! Em aproximadamente 70% dos casos, o carcinoma da próstata surge na zona periférica da glândula, classicamente em uma localização posterior, onde pode ser palpável no exame retal. Caracteristicamente, no corte transversal da próstata, o tecido neoplásico é granuloso e firme, mas quando incrustado no interior da substância prostática sua visualização pode ser extremamente difícil, sendo mais facilmente aparente à palpação. Saiba mais! À medida que os homens envelhecem, o estroma prostático e as glândulas da mucosa e da submucosa começam a crescer, uma condição denominada hipertrofia prostática benigna (HPB). O aumento da próstata estrangula parcialmente o lúmen da uretra, resultando em dificuldades na micção. Aproximadamente 40% dos homens com 50 anos de idade são atingidos por esta condição, e a porcentagem aumenta para 95% em homens com 80 anos de idade. As glândulas tubuloalveolares da próstata são formadas por um epitélio cuboide alto ou pseudoestratificado colunar e um estroma fibromuscular que cerca as glândulas. A próstata é envolvida por uma cápsula fibroelástica rica em músculo liso. Septos dessa cápsula penetram na glândula e a dividem em lóbulos, que não são facilmente percebidos em um adulto. As glândulas produzem secreção e a armazenam para expulsá-la durante a ejaculação. A secreção prostática constitui uma parte do sêmen, sendo um líquido seroso, branco, rico em lipídios, enzimas proteolíticas, fosfatase ácida, fibrinolisina e ácido cítrico. Da mesma maneira como ocorre na vesícula seminal, a estrutura e a função da próstata são reguladas por testosterona. Figura 8. Diferença entre próstata normal e próstata aumentada. Fonte: ilusmedical/Shutterstock.com Saiba mais! O exame de PSA é um teste usado no diagnóstico e no tratamento do câncer de próstata. Ele é um produto do epitélio prostático e é secretado normalmente no sêmen, sendo uma serina protease cuja função é clivar e liquefazer o coágulo seminal formado após a ejaculação. Em homens normais, As glândulas bulbouretrais (glândulas de Cowper), que medem de 3 a 5 mm de diâmetro, situam-se na porção membranosa da uretra, na qual lançam sua secreção. Elas são glândulas tubuloalveolares, revestidas por um epitélio cúbico simples secretor de muco. Células musculares esqueléticas e lisas são encontradas nos septos que dividem a glândula em lóbulos, e o muco secretado é claro e age como lubrificante. 6. PÊNIS O pênis é dividido em três partes: raiz, corpo e glande. A raiz é encontrada na bolsa perineal superficial, fixando o pênis ao períneo. O corpo do pênis é constituído por três tecidos eréteis, em que dois desses cilindros, os corpos cavernosos do pênis, estão localizados na parte dorsal do pênis. O terceiro, localizado ventralmente, é chamado corpo cavernoso da uretra ou corpo esponjoso e envolve a uretra. Na sua extremidade distal ele se dilata, formando a glande do pênis. apenas quantidades mínimas de PSA circulam no soro. Vale ressaltar que, embora exista uma associação entre PSA elevado e adenocarcinoma prostático, o PSA é uma marcador órgão-específico,isto é, indica a presença do órgão, não sendo, pois, um marcador específico de câncer. Figura 9. Anatomia do pênis. Fonte: hogika600/Shutterstock.com A maior parte da uretra peniana é revestida por epitélio pseudoestratificado colunar, que na glande se transforma em estratificado pavimentoso, e glândulas secretoras de muco são encontradas ao longo da uretra peniana. O prepúcio é uma dobra retrátil de pele que contêm tecido conjuntivo com músculo liso em seu interior, e glândulas sebáceas são encontradas na dobra interna e na pele que cobre a glande. Os corpos cavernosos são envolvidos por uma camada resistente de tecido conjuntivo denso, a túnica albugínea. É suprido por ramos da artéria pudenda interna, enquanto o sangue venoso é conduzido pela veia pudenda externa superficial. A inervação do pênis é oferecida por três nervos principais: O tecido erétil que compõe os corpos cavernosos do pênis e da uretra tem uma grande quantidade de espaços venosos separados por trabéculas de fibras de tecido conjuntivo e células musculares lisas que recebem sangue dos ramos das artérias profunda e dorsal do pênis. Estes ramos penetram nas paredes das trabéculas do tecido erétil e formam plexos capilares, que fornecem fluxo sanguíneo para os espaços vasculares, ou formam artérias espiraladas (artérias helicinas), as quais são importantes fontes de sangue para os espaços vasculares durante a ereção do pênis. Figura 10. Seção transversal da anatomia do pênis. Fonte: medicalstocks/Shutterstock.com Assim, a ereção do pênis se constitui num processo hemodinâmico controlado por impulsos nervosos sobre o músculo liso das artérias do pênis e sobre o músculo liso das trabéculas que cercam os espaços vasculares dos corpos cavernosos. No estado flácido, o fluxo de sangue no pênis é pequeno, mantido pelo tônus intrínseco da musculatura lisa e por impulsos contínuos de inervação simpática. A ereção ocorre quando impulsos vasodilatadores do parassimpático causam o relaxamento da musculatura dos vasos penianos e do músculo liso dos corpos cavernosos. A vasodilatação também se associa à concomitante inibição de impulsos vasoconstritores do simpático. A abertura das artérias penianas e dos espaços cavernosos aumenta o fluxo de sangue que preenche os espaços cavernosos, produzindo a rigidez do pênis. As veias do pênis tornam-se comprimidas e o sangue fica retido nos espaços vasculares do tecido erétil, mantendo, desta maneira, o pênis em uma condição ereta. A contração e o relaxamento dos corpos cavernosos dependem da taxa de cálcio intracelular que, por sua vez, é modulada por guanosina monofosfato (GMP). A estimulação contínua da glande do pênis resulta na ejaculação, a expulsão forçada do sêmen a partir dos ductos genitais masculinos. Após a ejaculação ou quando cessam os impulsos parassimpáticos e os níveis de GMPc diminuem, outra enzima, a fosfodiesterase (PDE), degrada o GMPc, permitindo que as contrações das células musculares lisas ocorram novamente. Assim, os espaços cavernosos começam a ter o sangue drenado e a ereção termina. Portanto, o retorno do pênis ao estado de flacidez associa-se à redução da atividade parassimpática. Se liga! A ereção é controlada pelo sistema nervoso parassimpático. Ela resulta de estímulos sexuais, táteis, olfativos, visuais, auditivos e/ou psicológicos. A ejaculação é controlada pelo sistema nervoso simpático. Saiba mais! O neurotransmissor óxido nítrico (NO) liberado pelas células endoteliais dos capilares ativa a guanilato ciclase das células musculares lisas que produzem monofosfato cíclico de guanosina (GMPc) a partir do trifosfato de guanosina (GTP) que, deste modo, provoca o relaxamento das células musculares lisas. O relaxamento das células musculares lisas permite o acúmulo de sangue nos espaços vasculares, e este aumento dos vasos comprime o pequeno canal do retorno venoso que drena os espaços cavernosos, resultando na ereção do pênis. A ejaculação, ao contrário da ereção, é regulada pelo sistema nervoso simpático. Estes impulsos desencadeiam a seguinte sequência de acontecimentos, que começa com a contração do músculo liso dos ductos genitais e das glândulas genitais acessórias forçam o sêmen para dentro da uretra, dessa forma, o músculo do esfíncter da bexiga urinária se contrai, impedindo a liberação de urina ou a entrada de sêmen na bexiga. Com isso, o músculo bulboesponjoso, que envolve a extremidade proximal do corpo esponjoso, sofre contrações rítmicas poderosas, que resultam na expulsão forçada do sêmen da uretra. A ejaculação é seguida pelo término dos impulsos parassimpáticos para os vasos sanguíneos que irrigam o pênis. Como resultado, as anastomoses arteriovenosas são reativadas, o fluxo sanguíneo através das artérias profunda e dorsal do pênis diminui, e a drenagem venosa esvazia lentamente o sangue dos espaços vasculares dos tecidos eréteis. Quando o sangue é drenado destes espaços vasculares, o pênis sofre detumescência e torna-se flácido. Se liga! Uma incapacidade de atingir ou manter uma ereção é denominada disfunção erétil e é uma causa de infertilidade. Múltiplos fatores podem levar à disfunção erétil, incluindo produção insuficiente de andrógeno, dano neurovascular, como de diabetes melito, lesão de medula espinhal, dano estrutural ao pênis, períneo ou pélvis, fatores psicogênicos, como depressão, ansiedade de performance, e medicações prescritas e drogas recreacionais, incluindo álcool e tabaco. Um grande avanço no tratamento de algumas formas de disfunção erétil é o uso de inibidores seletivos de GMPc- fosfodiesterases, os quais auxiliam na manutenção de uma ereção. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Schoenwolf, GC; Bleyl, SB; Brauer, PR; FrancisWest, PH - Larsen Embriologia Humana – 5ª Edição -Elsevier, 2016. Gartner, LP; Hiatt, JL – Tratado de Histologia em Cores – 3ª Edição – Saunders/Elsevier 2007. Junqueira, LC; Carneiro, J – Histologia Básica – Texto e Atlas – 12ª Edição – Editora Guanabara Koogan 2013. Koeppen, BM; Stanton, BA – Berne & Levy – Fisiologia – 6ª Edição – Elsevier 2009. Guyton, AC; Hall. JE – Tratado de Fisiologia Médica – 13ª Edição – Elsevier 2017. Table of Contents Capa Créditos Autores Sumário PREFÁCIO 1. SISTEMA DIGESTÓRIO – SECREÇÕES E MOTILIDADE 1. FUNÇÃO SECRETORA DO TRATO GASTROINTESTINAL 2. Secreção Salivar 3. Secreção gástrica 4. Secreção pancreática 5. Secreção biliar 6. MOTILIDADE DO TRATO GASTROINTESTINAL Referências Bibliograficas 2. FISIOLOGIA DO SISTEMA GASTROINTESTINAL 1. INTRODUÇÃO 2. CARBOIDRATOS 3. PROTEÍNAS 4. LIPÍDEOS 5. ÁGUA E ELETRÓLITOS 6. FUNÇÕES METABÓLICAS DO FÍGADO 7. METABOLISMO DA BILIRRUBINA 8. PROCESSAMENTO DA AMÔNIA Referências Bibliográficas 3. função renal 1. O RIM 2. FILTRAÇÃO GLOMERULAR 3. SISTEMA TAMPÃO Referências Bibliograficas 4. Formação da Urina e Micção 1. Introdução 2. Funções do sistema urinário 3. Formação da Urina 4. Micção Referências Bibliográficas 5. Distúrbios do Sódio 1. INTRODUÇÃO 2. Hiponatremia 3. Quadro Clínico da Hiponatremia 4. Tratamento da Hiponatremia 5. Hipernatemia 6. Quadro Clínico da Hipernatremia 7. Tratamento da Hipernatremia REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 6. FISIOLOGIA DO SISTEMA REPRODUTOR FEMININO 1. Introdução 2. Ciclo ovariano 3. Ciclo uterino 4. Interação hormonal Referências bibliográficas 7. Fisiologia do Sistema Reprodutor masculino 1. INTRODUÇÃO 2. EMBRIOLOGIA 3. HISTOFISIOLOGIA 4. DUCTOS GENITAIS 5. GLÂNDULAS ACESSÓRIAS 6. PÊNIS Referências Bibliográficas Capa Créditos Autores Sumário PREFÁCIO 1. SISTEMA DIGESTÓRIO – SECREÇÕES E MOTILIDADE 1. FUNÇÃO SECRETORA DO TRATO GASTROINTESTINAL 2. Secreção Salivar 3. Secreção gástrica 4. Secreção pancreática 5. Secreção biliar 6. MOTILIDADE DO TRATO GASTROINTESTINAL Referências Bibliograficas 2. FISIOLOGIA DO SISTEMA GASTROINTESTINAL 1. INTRODUÇÃO 2. CARBOIDRATOS 3. PROTEÍNAS 4. LIPÍDEOS 5. ÁGUA E ELETRÓLITOS6. FUNÇÕES METABÓLICAS DO FÍGADO 7. METABOLISMO DA BILIRRUBINA 8. PROCESSAMENTO DA AMÔNIA Referências Bibliográficas 3. função renal 1. O RIM 2. FILTRAÇÃO GLOMERULAR 3. SISTEMA TAMPÃO Referências Bibliograficas 4. Formação da Urina e Micção 1. Introdução 2. Funções do sistema urinário 3. Formação da Urina 4. Micção Referências Bibliográficas 5. Distúrbios do Sódio 1. INTRODUÇÃO 2. Hiponatremia 3. Quadro Clínico da Hiponatremia 4. Tratamento da Hiponatremia 5. Hipernatemia 6. Quadro Clínico da Hipernatremia 7. Tratamento da Hipernatremia REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 6. FISIOLOGIA DO SISTEMA REPRODUTOR FEMININO 1. Introdução 2. Ciclo ovariano 3. Ciclo uterino 4. Interação hormonal Referências bibliográficas 7. Fisiologia do Sistema Reprodutor masculino 1. INTRODUÇÃO 2. EMBRIOLOGIA 3. HISTOFISIOLOGIA 4. DUCTOS GENITAIS 5. GLÂNDULAS ACESSÓRIAS 6. PÊNIS Referências Bibliográficaspancreatite aguda. O bicarbonato presente na secreção contribui para a neutralização da acidez do quimo transportado do estômago para o duodeno. Ele é secretado juntamente com a água pelas células epiteliais dos ductos pancreáticos. Para a sua secreção, o dióxido de carbono se difunde para as células a partir do sangue e, pela ação da anidrase carbônica, se combina com a água para formar ácido carbônico (H2CO3). O ácido carbônico, por sua vez, se dissocia em íons bicarbonato e íons hidrogênio. Os íons bicarbonato são transportados de forma ativa, associados a íons sódio, na membrana luminal da célula para o lúmen do ducto. Os íons hidrogênio formados por dissociação do ácido carbônico na célula são trocados por íons sódio, na membrana sanguínea da célula, por processo de transporte ativo secundário. O movimento global de íons sódio e bicarbonato do sangue para o lúmen do ducto cria um gradiente de pressão osmótica que causa fluxo de água também para o ducto pancreático, formando assim uma solução de bicarbonato quase isosmótica. Como ocorre com as secreções salivar e gástrica, a taxa secretória altera a composição do suco pancreático. A baixos fluxos secretórios, a composição eletrolítica da secreção é mais próxima da do plasma. Quando o pâncreas é estimulado, ocorre um aumento do fluxo secretório, a concentração de HCO3- se eleva, a concentração de Cl- se reduz, enquanto as concentrações de Na+ e K+ não se alteram. Três estímulos básicos são necessários para a secreção pancreática: A acetilcolina, liberada pelas terminações do nervo vago parassimpático e por outros nervos colinérgicos para o sistema nervoso entérico; colecistocinina, secretada pela mucosa duodenal e do jejuno superior quando o alimento chega ao intestino delgado; e secretina, também secretada pelas mucosas duodenal e jejunal quando alimentos ácidos entram no intestino delgado. A acetilcolina e a colecistocinina estimulam as células acinares pancreáticas a produzirem enzimas digestivas. Já a secretina estimula a secreção de solução aquosa de bicarbonato de sódio. A secreção pancreática ocorre em três fases: cefálica, em que estímulos visuais, auditivos e olfatórios, por reflexos condicionados via vagal, elevam a secreção pancreática, mesmo antes da ingestão dos alimentos; fase gástrica, em que a distensão das paredes do estômago pelo alimento aciona reflexos vagovagais entre o estômago e o pâncreas e estimula a secreção pancreática; e a fase intestinal, em que a secreção pancreática fica mais abundante em resposta à secretina e colecistocinina. Se liga! A Fibrose Cística é uma doença genética que resulta na produção de moléculas defeituosas da proteína formadora do canal para Cl- do tipo CFTR (regulador de condutância transmembrana da fibrose cística). Este canal se expressa na membrana luminal de vários epitélios secretores, como das glândulas salivares, ductos pancreáticos e vias respiratórias. A perda deste canal altera a secreção de íons em várias membranas luminais de ductos secretores. No pâncreas, altera a secreção de HCO3-, Cl- e de água, originando um fluido espesso, rico em proteínas enzimáticas que podem obstruir a drenagem da secreção e causar destruição do parênquima pancreático. Saiba mais! A secretina é um polipeptídeo secretado pelas células S na mucosa do duodeno e jejuno. Quando o quimo ácido, com pH menos que 4,5 a 5,0, entra no duodeno, vindo do estômago, causa ativação e liberação da secretina para o sangue. A secretina, por sua vez, faz com que o pâncreas secrete grande quantidade de bicarbonato, neutralizando o conteúdo ácido. Esse mecanismo é essencial para evitar o desenvolvimento de úlceras duodenais. 5. SECREÇÃO BILIAR A bile é sintetizada continuamente nos hepatócitos, a partir do colesterol da dieta. É composta principalmente por ácidos biliares (67%), fosfolipídeos (22%), colesterol (4%), bilirrubina (0,3%) e proteínas (4,5%). A bile primária, elaborada nos hepatócitos, contêm os sais biliares primários (cólico e quenodesoxicólico), colesterol, fosfolipídeos, bilirrubina e um fluido isotônico contendo Na+, K+, Cl- e HCO3-. Ela é secretada nos canalículos biliares, e daí segue para os canais de Hering, ductos perilobulares, ductos biliares interlobulares, até chegar nos ductos hepáticos direito e esquerdo. Estes ductos hepáticos se unem, formando o ducto hepático comum. O ducto cístico drena o conteúdo da vesícula biliar e se comunica com o ducto hepático comum, formando o ducto colédoco, que desemboca no duodeno, na ampola de Vater. Figura 8. Anatomia das vias biliares. Fonte: marina_ua/Shutterstock.com Nas células epiteliais do sistema de ductos biliares (colangiócitos) e na vesícula biliar (onde a bile é armazenada), ocorre uma modificação na composição da bile primária, com a reabsorção de água e íons. Nos períodos digestivos, após 30 minutos da ingestão do alimento, ocorre um aumento da secreção de colecistocinina que estimula a contração da vesícula biliar e o relaxamento do esfíncter de Oddi, permitindo o fluxo secretor de bile para o duodeno. No intestino delgado ocorre desidroxilação dos sais biliares primários, por ação e bactérias intestinais, formando sais biliares secundários (desoxicólico e litocólico). Sais biliares, fosfolipídeos e colesterol, componentes da bile, formam micelas que interagem com as gorduras em suspensão no fluido luminal do delgado, diminuindo a sua tensão superficial e rompendo-as em gotículas, processo conhecido como emulsificação. O objetivo é ampliar a área superficial das gorduras expostas à ação de enzimas pancreáticas. Após esta ação da bile no delgado, os sais biliares são reabsorvidos predominantemente no íleo e retornam para o fígado pela circulação êntero-hepática. Apenas uma quantidade muito pequena dos sais biliares é excretada nas fezes, sendo reposta pela síntese de novos sais nos hepatócitos, a partir do colesterol. Saiba mais! Um grande número de adultos acima dos 30 anos tem cálculos biliares (litíase biliar), sendo na maioria das vezes assintomáticos. A formação desses cálculos é associada a fatores de risco como idade avançada, obesidade, doença ileal, gravidez e sexo feminino. Para o colesterol se manter solubilizado na bile, é preciso que haja uma concentração proporcional de sais biliares. Quando há um aumento da concentração de colesterol na bile ou redução dos sais biliares, a bile fica supersaturada em colesterol (litogênica), e assim são formados os cálculos de colesterol (principal tipo de cálculo biliar). Doenças ileais como a doença de Crohn ou a ressecção ileal resultam numa redução da circulação êntero-hepática de sais biliares. O fígado não consegue excretá-los em quantidade suficiente e a bile tona-se pobre em sais biliares, favorecendo a formação de cálculos. 6. MOTILIDADE DO TRATO GASTROINTESTINAL Para compreender a motilidade do TGI é necessário revisar algumas propriedades da função do músculo liso. O movimento da parede das vísceras gastrointestinais controla o fluxo do conteúdo luminal, ao longo da sua extensão. Os principais padrões de motilidade são os de mistura (segmentação) e de propulsão (peristalse). Na musculatura lisa do Trato Gastrointestinal, as células fusiformes formam feixes circulados por bainha de tecido conjuntivo. Existem junções comunicantes (gap junctions) que acoplam as células, de modo que a contração ocorre com sincronicidade. As células intersticiais de Cajal são células especializadas da parede intestinal que estão envolvidas na transmissão da informação dos neurônios entéricos para as células musculares lisas. Estas células têm também a função de marca-passo, com capacidade de gerar o ritmo elétrico básico, ou atividade de “onda lenta”, que é característica da musculatura lisa do TGI. As células de Cajal têm longos processos que formam junções comunicantes com as células musculares lisas longitudinais e circulares, permitindoque as ondas lentas sejam conduzidas rapidamente para as duas camadas musculares. Eletrofisiologia da Musculatura lisa Gastrointestinal O potencial de repouso da membrana no trato gastrointestinal varia de acordo com o ritmo elétrico básico, ou onda lenta. A frequência das ondas lentas é de 3 a 5 por minuto, no estômago, 12 a 20 por minuto no intestino delgado e 6 a 8 por minuto no cólon. A frequência dessas ondas lentas é determinada por regiões de marca-passo (células de Cajal), em diferentes locais do TGI. As ondas lentas não são potenciais de ação, mas sim despolarização e repolarização oscilatória da membrana das células musculares lisas. Geralmente não causam, por si sós, contração muscular, na maior parte do trato gastrointestinal. Basicamente estimulam o disparo intermitente de potenciais em ponta e estes, de fato, provocam a contração muscular. Saiba mais! A Despolarização ocorre quando o potencial de membrana fica MENOS NEGATIVO e, nesse caso, as fibras musculares ficam mais excitáveis. A Hiperpolarização ocorre quando o potencial de ação fica MAIS NEGATIVO e, nesse caso, as fibras ficam menos excitáveis. Os fatores que despolarizam a membrana são: estiramento do músculo, estimulação pela acetilcolina (liberada por terminações parassimpáticas) e hormônios gastrointestinais específicos. Os potenciais de ponta são verdadeiros potenciais de ação. Ocorrem automaticamente quando o potencial de repouso da membrana do músculo liso fica mais positivo que -40 milivolts (o potencial de repouso normal da membrana do músculo liso intestinal é entre -50 e -60 milivolts). Assim, toda vez que os picos das ondas lentas ficam mais positivos que -40 milivolts, surgem os potenciais de ponta, seguidos de contração. Quanto maior o número de potenciais de ação que ocorre no pico de uma onda lenta, mais intensa a contração da musculatura lisa. Na musculatura lisa do TGI, os canais responsáveis pelos potenciais de ação são canais para cálcio-sódio. Eles se abrem e fecham lentamente, levando a uma longa duração dos potenciais de ação. A movimentação de íons cálcio para o interior da fibra muscular leva à contração do músculo liso através da ligação da miosina e actina. As ondas lentas não promovem entrada de cálcio na fibra, por isso não são capazes de gerar contração. Parte da musculatura lisa do TGI exibe contração tônica, que é contínua (dura minutos a horas), não associada ao ritmo elétrico básico das ondas lentas. São encontradas na região superior do estômago, esfíncter esofágico inferior, válvula ileocecal e esfíncter anal interno. Sistema nervoso entérico Fatores que hiperpolarizam a membrana são: adrenalina e noradrenalina. O trato gastrointestinal tem um sistema nervoso próprio, denominado sistema nervoso entérico, localizado inteiramente na parede intestinal, começando no esôfago e se estendendo até o ânus. É composto por dois plexos: o mioentérico ou de Auerbach, localizado entre as camadas musculares longitudinal e circular, e o plexo submucoso ou de Meissner, localizado na submucosa. O plexo mioentérico leva ao aumento da contração tônica, aumento da intensidade das contrações rítmicas, ligeiro aumento no ritmo das contrações e aumento na velocidade de condução das ondas excitatórias. O plexo submucoso está envolvido com o controle da secreção intestinal local, absorção local e contração local do músculo submucoso. A estimulação parassimpática aumenta a atividade do sistema nervoso entérico. Saiba mais! A Acalasia é a doença associada a um aumento do tônus do esfíncter esofágico inferior (EEI) ou falha do seu relaxamento. O alimento deglutido acumula-se na porção inferior do esôfago, dilatando-o. É causada por uma destruição do plexo de Auerbach. Pode ser classificada como primária ou secundária, sendo a causa secundária mais comum no Brasil a Doença de Chagas. O paciente cursa com disfagia e perda de peso. O diagnóstico pode ser feito pela esofagomanometria (padrão-ouro) ou Mastigação Na cavidade oral o alimento é reduzido a pequenas porções pelos dentes e lubrificado pela saliva. Os dentes anteriores (incisivos) possibilitam a ação de cortar, e os posteriores (molares), ação de trituração. A redução do tamanho das partículas de alimento facilita a deglutição. Durante a mastigação, a mistura do alimento com a saliva inicia o processo de hidrólise dos carboidratos pela ptialina. Grande parte do processo de mastigação é causada pelo reflexo de mastigação. A presença de bolo alimentar na boca primeiro desencadeia a inibição reflexa dos músculos da mastigação, permitindo que a mandíbula inferior se abaixe. Isso inicia o reflexo de estiramento dos músculos mandibulares, que leva à contração reflexa, o que, automaticamente, eleva a mandíbula. Esse processo é repetido continuamente. Deglutição A deglutição é a passagem do bolo alimentar da boca para o estômago através do esôfago. É um ato parcialmente voluntário e parcialmente reflexo, que ocorre em frações de segundos. O esôfago é um tubo muscular, com cerca de 15 cm de comprimento, que se estende da orofaringe até o estômago, atravessando o tórax esofagografia baritada com o achado do “sinal do bico de pássaro”. e penetrando no abdome pelo hiato diafragmático. No seu terço superior a musculatura é estriada, enquanto nos 2 terços inferiores a musculatura é lisa. O esôfago se comunica com a orofaringe pelo esfíncter esofagiano superior (EES) ou cricofaríngeo (um espessamento da musculatura estriada do músculo cricofaríngeo). Na sua porção inferior, o esôfago se comunica com o estômago através do esfíncter esofagiano inferior (EEI). Nos períodos interdigestivos, o esôfago é flácido e a pressão interna na sua porção torácica é igual à torácica. A pressão do EES é de cerca de 40 mmHg superior à do esôfago torácico e a do EEI aproximadamente 30 mmHg superior. Esses esfíncteres funcionam como barreiras, prevenindo na porção superior a entrada de ar para o esôfago e na porção distal o refluxo gástrico. A fase reflexa da deglutição é controlada pelo centro da deglutição, localizado no bulbo e porção posterior da ponte, no tronco cerebral. Essa fase compreende uma sequência ordenada de eventos, que propelem o bolo alimentar da orofaringe ao estômago, com inibição da respiração. O processo da deglutição é compostopor 3 fases: oral (voluntária), faríngea e esofágica (reflexas). Figura 9. Esôfago e esfíncteres associados. Fonte: Blamb/Shutterstock.com Na fase oral da deglutição o alimento é pressionado pela ponta da língua contra o palato duro e propelido em direção à orofaringe, contra o palato mole. O bolo alimentar estimula receptores somatossensoriais da orofaringe e começa a fase faríngea da deglutição. Na fase faríngea ocorre uma sequência de eventos em menos de 1 segundo: elevação do palato mole em direção à nasofaringe (as dobras palatofaríngeas impedem a entrada do alimento na nasofaringe), as cordas vocais se aproximam e a laringe é deslocada para trás e para cima, contra a epiglote (evitando que o alimento entre na traqueia), O EES se relaxa para receber o bolo alimentar e os músculos constritores superiores da faringe se contraem fortemente para forçar o bolo profundamente na laringe. É iniciada uma onda peristáltica com a contração dos músculos constritores superiores faríngeos, e a onda se move em direção ao esôfago. Essa onda força o bolo alimentar através do EES relaxado, e após a sua passagem o EES se contrai de forma reflexa. Na fase esofágica, o esôfago, EES e EEI atuam impulsionando o alimento para o estômago, protegendo as vias aéreas durante a deglutição e o esôfago do refluxo gástrico, respectivamente. O estímulo para a propulsão esofágicos vem da faringe durante a deglutição e da distensão da parede esofágica e envolve reflexos extrínsecos (vagos) e intrínsecos. A presença do bolo no esôfago estimula mecanorreceptores e vias reflexas, iniciando a onda peristáltica(contração alternando com relaxamento do músculo), que é chamada de peristaltismo primário. Essa onda se desloca do esôfago para baixo lentamente (3 a 5 cm/s). A distensão do esôfago pelo alimento desencadeia uma outra onda, chamada de peristaltismo secundário. A deglutição leva ao relaxamento do EEI; assim, quando o bolo chega ao final do esôfago, encontra o esfíncter relaxado, permitindo a sua passagem para o estômago. A porção proximal do estômago também relaxa ao mesmo tempo que o EEI, processo chamado de relaxamento receptivo. Figura 10. Variações da pressão em regiões diferentes da faringe, esôfago e esfíncteres associados. O traçado de pressão é uma representação obtida durante manometria. Fonte: rumruay/Shutterstock.com Funções motoras do estômago Do ponto de vista motor, o estômago exerce as funções de armazenamento, mistura e trituração do alimento, propulsão peristáltica e regulação da velocidade de esvaziamento gástrico. O estômago pode ser dividido em duas porções funcionais: proximal ou oral e distal ou caudal. A porção proximal se encarrega da recepção do bolo alimentar vindo do esôfago, por isso tem paredes mais finas, enquanto a porção caudal tem paredes mais espessas com musculatura proeminente para realizar a função de mistura e trituração dos alimentos. Como já citado, a primeira função motora do estômago é o relaxamento receptivo, que ocorre junto com o relaxamento do EEI para receber o bolo alimentar, sem elevar a pressão intragástrica. É um reflexo vagovagal. 1 a 2 litros de alimento pode acomodar-se no fundo gástrico, por 1 a 2 horas, sem sofrer ação de mistura. As peristalses gástricas começam na região proximal do estômago, onde está localizada a região de marca-passo. As ondas peristálticas aumentam de intensidade e velocidade em direção à região antropilórica, em consonância com o espessamento da camada muscular externa. As contrações rápidas e vigorosas do corpo gástrico propiciam a mistura do alimento com as secreções gástricas, otimizando a digestão. O alimento parcialmente digerido chama-se quimo. O piloro se relaxa, permitindo escape de pequenas quantidades de quimo para o duodeno, e em seguida se contrai de forma rápida e abrupta (conhecida como sístole antral), causando uma retropulsão do quimo. Esses processos repetem-se, levando à trituração do quimo. O quimo permanece no estômago entre 2 a 3 horas, dependendo da sua natureza química. Gorduras são os últimos nutrientes a serem esvaziados. Carboidratos são esvaziados mais rapidamente. Essa regulação da velocidade de esvaziamento gástrico é exercida pela região antropilórica e pelo duodeno. O piloro funciona como barreira entre o estômago e o duodeno, evitando a regurgitação do conteúdo alcalino do duodeno para o estômago, e regula a velocidade de esvaziamento gástrico de acordo com a capacidade do duodeno de processar o quimo. A atividade do piloro é controlada pelo sistema nervoso autônomo e hormônios gastrointestinais: gastrina, secretina, colecistocinina, peptídeo inibidor gástrico (GIP) e enterogastrona. Todos esses hormônios, assim como a acetilcolina e norepinefrina, contraem o piloro. O pH, a tonicidade e a composição do quimo gástrico que chega ao duodeno desencadeiam mecanismos neurais e hormonais que, por retroalimentação negativa, regulam a motilidade do piloro e a velocidade de esvaziamento gástrico. O pH ácido do quimo no duodeno estimula a secreção de secretina que, além de contrair o piloro, retardando o esvaziamento gástrico, provoca a secreção alcalina do pâncreas, tamponando o HCl. Os produtos da hidrólise lipídica estimulam a secreção de colecistocinina, GIP, que contraem o piloro, retardando o esvaziamento gástrico. No estômago há fibras vagais colinérgicas eferentes, excitatórias, que elevam tanto a motilidade como as secreções gástricas. A gastrina e motilina também atuam aumentando a motilidade gástrica. Já o sistema nervoso autônomo simpático, a secretina e o GIP (peptídeo inibidor gástrico) atuam no sentido oposto, reduzindo a frequência e a força das contrações gástricas. Se liga! O vômito consiste na expulsão do conteúdo gastrointestinal para o exterior através da cavidade oral. Ele é desencadeado por estimulação do TGI por agentes tóxicos e infecciosos, assim como pelo estímulo de diversos tipos de receptores sensoriais, como do aparelho vestibular, região posterior da garganta e quarto ventrículo. É precedido por uma descarga do sistema nervoso autônomo, com sudorese, taquipneia, taquicardia, midríase, salivação, palidez, náuseas (nem sempre) e ânsias. As ânsias se desencadeiam por peristalse reversa, que se inicia nas Funções motoras do intestino delgado Os padrões motores do intestino delgado, durante o período pós-prandial, são predominantemente voltados para a mistura e consistem, em sua maioria, em segmentação e contrações retropulsivas. As segmentações correspondem a anéis que contraem a musculatura circular, dividindo o quimo em segmentos ovais. Envolvem apenas 1 a 4 cm de delgado e ocorrem a intervalos de 5 segundos. Essas contrações alternam-se e são os principais movimentos de mistura e renovação do quimo com a mucosa intestinal. Ocorrem também no delgado peristalses curtas que percorrem pequenas extensões do seu segmento, movendo o quimo em direção caudal. porções distais do intestino (em geral, jejuno) e que propelem o conteúdo intestinal para o estômago, por relaxamento do piloro. Fortes contrações antrais impulsionam o conteúdo gástrico para o esôfago, através do EEI relaxado. Uma inspiração profunda, com glote fechada e diafragma elevado, aumenta a pressão intratorácica, forçando o relaxamento do EES e a expulsão do conteúdo intestinal. Figura 11. Sequência de contrações segmentais. Fonte: joshya/Shutterstock.com Função motora do cólon As principais funções do cólon são a absorção de água e eletrólitos do quimo para formar fezes sólidas e armazenamento de material fecal. O aspecto externo do cólon apresenta segmentos ovoides (haustras), que se formam e se desfazem conforme ocorrem contrações da musculatura circular colônica. Os movimentos nesse segmento são normalmente lentos e podem ser divididos em movimentos de mistura ou segmentação e movimentos de massa. Com as segmentações, todo o material fecal é revolvido de forma que tenha contato com a mucosa colônica para que haja a reabsorção de líquido. O movimento de massa contrai grandes extensões do cólon, propelindo seu conteúdo no sentido cefalocaudal. Esse movimento costuma ocorrer cerca de 1 a 3 vezes por dia. Figura 12. Esquema de haustrações do cólon e movimento de massa. Fonte: Tsyntseus Anastasiia/Shutterstock.com Os esfíncteres anais (interno e externo) estão contraídos tonicamente. A distensão do reto, pela chegada das fezes, em resposta ao movimento de massa, desencadeia o reflexo de defecação e também sinaliza a conscientização da necessidade de defecar. Se essa for protelada, os esfíncteres retomam os seus tônus normais e ocorre retropulsão das fezes do reto ao sigmoide. Se a defecação ocorrer, há relaxamento voluntário do esfíncter anal externo e do músculo puborretal. A estimulação parassimpática colinérgica aumenta a motilidade do cólon, ao passo que a simpática causa obstipação por inibição da motilidade. Saiba mais! A doença de Hirschsprung, ou megacólon agangliônico congênito, caracteriza-se pela ausência do sistema nervoso entérico principalmente no cólon distal e esfíncter anal interno. Os segmentos envolvidos apresentam tônus aumentado, o que reduz o lúmen intestinal, havendo ausência de atividade propulsiva. Por esse motivo, o reflexo de defecação é inexistente, ocorrendo constipação intestinal. Ocorre dilatação das regiões colônicas acima dos segmentos contraídos, causando o megacólon. O tratamento é cirúrgico. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS AIRES, MM. Fisiologia, 5ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018 BERNE,RB; LEVY, MN. Fisiologia. 6ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. GUYTON, AC; HALL, JE. Tratado de Fisiologia Médica. 12ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. 2. FISIOLOGIA DO SISTEMA GASTROINTESTINAL DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE ÁGUA E NUTRIENTES & FUNÇÕES METABÓLICAS DO FÍGADO 1. INTRODUÇÃO Os principais alimentos que sustentam a vida do corpo podem ser classificados como carboidratos, gorduras e proteínas, conhecidos também como os macronutrientes orgânicos. Em termos gerais, esses alimentos não podem ser absorvidos em suas formas naturais por meio da mucosa gastrointestinal e, por essa razão, são inúteis como nutrientes caso não haja digestão preliminar. A digestão e a absorção são as principais funções do trato gastrointestinal. A digestão é a degradação química dos alimentos ingeridos até moléculas absorvíveis, e é efetuada pelas enzimas do trato gastrointestinal (TGI). Estas são hidrolases, que catalisam a adição de moléculas de água aos nutrientes, que geram, por consequência, moléculas menores e absorvíveis. Essas hidrolases, que são enzimas secretadas no lúmen do sistema digestório, denominam-se enzimas luminais, enzimas que compõem o suco salivar, gástrico e pancreáticos; e as sintetizadas nos enterócitos e incorporadas às suas membranas luminais como proteínas integrais são as enzimas da borda em escova, presentes na membrana apical do epitélio intestinal. As atividades destas enzimas digestivas são facilitadas pela secreção de água e íons para o lúmen do TGI. Resultam dos processos de digestão: monômeros, dímeros e trímeros, absorvidos através do epitélio do delgado. Os processos hidrolíticos ocorrem nas seguintes porções do sistema digestório: cavidade oral, estômago, duodeno (onde são predominantes) e nas porções proximais do íleo. O cólon não apresenta enzimas luminais e da borda em escova. A absorção é o movimento dos nutrientes, da água e dos eletrólitos do lúmen do intestino para o sangue. Existem duas vias para absorção, a via celular e a paracelular. Na via celular, a substância deve cruzar a membrana apical (luminal), entrar na célula gástrica epitelial e, então, passar por extrusão da célula, através da membrana basolateral, para o interior da corrente sanguínea. Os transportadores nas membranas apicais e basolaterais são os responsáveis pelos processos absortivos. Na via paracelular, a substância se move pelas junções ocludentes (tight junctions), entre as células epiteliais intestinais, entre espaços intercelulares e vão para o sangue. A estrutura da mucosa intestinal é idealmente apropriada para a absorção de grande quantidade de nutrientes. Características estruturais, chamadas microvilosidades, aumentam a área de superfície do intestino delgado, maximizando a exposição dos nutrientes às enzimas digestivas e criando grande superfície absortiva. A superfície do intestino delgado é disposta em dobras longitudinais, chamadas de dobras de Kerckring. Vilosidades semelhantes a dedos se projetam para fora dessas dobras. Essas vilosidades são mais longas no duodeno, onde ocorre a maior parte da digestão e absorção, e são mais curtas no íleo. As superfícies das vilosidades são recobertas por células epiteliais (enterócitos) entremeadas por células secretoras de muco (células caliciformes). A superfície apical das células epiteliais é, em si, expandida por pequenos dobramentos chamados microvilosidades. Essa superfície microvilar é chamada borda em escova devido à sua aparência de “escova” sob microscopia óptica de luz. Juntas, as dobras de Kerckring, as vilosidades e as microvilosidades aumentam a área da superfície total em cerca de 600 vezes! As células epiteliais do intestino delgado têm velocidades de renovação (reciclagem) maiores que qualquer outra célula do corpo – elas são renovadas a cada 3 a 6 dias. A elevada renovação das células da mucosa intestinal as torna particularmente susceptíveis aos efeitos da irradiação e da quimioterapia. 2. CARBOIDRATOS A quantidade de carboidratos da dieta humana é extremamente variável, sendo função de fatores culturais, geográficos e socioeconômicos das populações. Seu consumo varia inversamente com o poder aquisitivo das populações. A proporção relativa de carboidratos da dieta humana, recomendada pela Organização Mundial da Saúde e pelo Comitê Americano de Nutrição, é de 58%. Mas a proporção efetivamente utilizada na dieta das populações de países desenvolvidos é de 50%, o que varia de 300 a 500 g/dia. Como cada grama de carboidratos, quando totalmente degradados cada grama fornece 4 kcal de energia, uma ingestão diária de 300 a 500 g representa 1.200 a 2.000 kcal/dia. Digestão de Carboidratos Os carboidratos da dieta são compostos por várias classes moleculares diferentes. O amido, o primeiro deles, é a mistura de polímeros de glicose, retos e ramificados. Os polímeros de cadeias retas são chamados amilose, e as moléculas de cadeia ramificada são chamadas de amilopectina. O amido é fonte particularmente importante de calorias, em especial nos países em desenvolvimento, e é encontrado, predominantemente, em cereais. Os dissacarídeos são a segunda classe de carboidratos , que inclui a sacarose ou sucrose (consistindo em glicose e frutose) e a lactose (consistindo em glicose e galactose), e que é importante fonte calórica para as crianças. Todavia, é princípio-chave que o intestino só pode absorver monossacarídeos, ou seja, a glicose, galactose ou frutose. Além disso, muitos itens alimentares de origem vegetal contêm fibras dietéticas, que consistem em polímeros de carboidratos que não podem ser digeridos pelas enzimas humanas. Esses polímeros são digeridos por bactérias presentes no lúmen colônico, permitindo, dessa forma, recuperar os valores calóricos. Quando o alimento é mastigado, ele se mistura com a saliva, contendo a enzima digestiva amilase salivar ou ptialina, secretada, em sua maior parte, pelas glândulas parótidas. Essa enzima hidrolisa o amido no dissacarídeo maltose em outros pequenos polímeros de glicose, contendo três a nove moléculas de glicose. O alimento, porém, permanece na boca apenas por curto período de tempo, de modo que não mais do que 5% dos amidos terão sido hidrolisados até a deglutição do alimento. Entretanto, a digestão do amido continua no corpo e no fundo do estômago por até 1 hora, antes de o alimento ser misturado às secreções gástricas. Então, a atividade da amilase salivar é bloqueada pelo ácido das secreções gástricas, já que a amilase é essencialmente inativa como enzima, quando o pH do meio cai abaixo de 4,0. Contudo, em média, antes de o alimento e a saliva estarem completamente misturados com as secreções gástricas, até 30% a 40% dos amidos terão sido hidrolisados para formar maltose. A secreção pancreática, como a saliva, contêm grande quantidade de α-amilase, também conhecida como amilase pancreática, que é quase idêntica em termos de função à α-amilase da saliva, mas muitas vezes mais potente. Portanto, 15 a 30 minutos depois de o quimo ser transferido do estômago para o duodeno e misturar-se com o suco pancreático, praticamente todos os carboidratos terão sido digeridos. Em geral, após ação da amilase pancreática os carboidratos são quase totalmente convertidos em oligômeros curtos de glicose, incluindo dímeros (maltose) e trímeros (maltotriose), bem como estruturas ramificadas mais simples, que são chamadas dextrinas α-limitadas, antes de passar além do duodeno ou do jejuno superior.Os enterócitos que revestem as vilosidades do intestino delgado contêm quatro enzimas (lactase, sacarose, maltase e α- dextrinase), que são capazes de clivar os dissacarídeos lactose, sacarose e maltose, mais outros pequenos polímeros de glicose nos seus monossacarídeos constituintes. Essas enzimas ficam localizadas nos enterócitos que forram a borda em escova das microvilosidades intestinais, de maneira que os dissacarídeos são digeridos quando entramem contato com esses enterócitos. A lactose se divide em molécula de galactose e em molécula de glicose. A sacarose se divide em molécula de frutose e molécula de glicose. A maltose e outros polímeros pequenos de glicose se dividem em múltiplas moléculas de glicose. Assim, os produtos finais da digestão dos carboidratos são todos monossacarídeos hidrossolúveis absorvidos imediatamente para a circulação portal. Na dieta comum, contendo muito mais amidos do que todos os outros carboidratos combinados, a glicose representa mais de 80% dos produtos finais da digestão de carboidratos, enquanto a fração de galactose ou frutose raramente ultrapassa 10%. Saiba mais! A intolerância à lactose é uma doença que pode ser congênita, acometendo recém-nascidos, ou ser programada geneticamente, induzindo diminuição ou desaparecimento total da lactase da borda em escova após o desmame. Predomina em negros e asiáticos, ocorrendo, em menor proporção, em populações brancas. Sua frequência é alta na Absorção dos Carboidratos Os monossacarídeos solúveis em água têm, a seguir, que ser transportados através das membranas hidrofóbicas dos população brasileira, provavelmente devido à miscigenação. Como a lactase não é digerida, ela permanece no lúmen intestinal, podendo causar um espectro de sintomas gastrintestinais, como: diarreia osmótica, distensão abdominal, cólicas e flatulência, ou apresentar sintomas pouco definidos. Diferentes fatores determinam as variações individuais dos sintomas na intolerância à lactose: variações da velocidade de esvaziamento gástrico, tempo de trânsito intestinal e, principalmente, a capacidade das bactérias do cólon de metabolizar a lactose (originando ácidos graxos voláteis ou de cadeias curtas, CO2 e H2). O tratamento de indivíduos com intolerância à lactose é feito por redução ou eliminação da ingestão de leite e seus derivados, mas leite comercialmente tratado com lactase pode ser utilizado. enterócitos. O transportador 1 de sódio/glicose (SGLT1) é um simportador que leva a glicose e a galactose contra seu gradiente de concentração, pelo acoplamento de seu transporte ao do Na+, contra seu gradiente eletroquímico. A energia para essa etapa não vem, diretamente, do trifosfato de adenosina (ATP), mas de gradiente através da membrana; o gradiente de Na+, é claro, criado e mantido pela Na+-K+- ATPase, na membrana basolateral. Uma vez no citosol, a glicose e a galactose podem ser retidas para as necessidades metabólicas do epitélio, ou podem sair da célula através do polo basolateral via transportador conhecido como GLUT2. A frutose, em contrapartida, é levada através da membrana apical pelo GLUT5. Entretanto, devido ao transporte de frutose não ser acoplado ao do Na+, sua entrada é relativamente ineficiente e pode, com facilidade, ser interrompida se forem ingeridas grandes quantidades de alimento contendo esse açúcar. Os sintomas que ocorrem devido a essa má absorção são similares aos experimentados por pacientes intolerantes à lactose e que a consomem. Figura 1. Absorção de glicose, frutose e galactose no intestino delgado. Fonte: Autoria própria. Saiba mais! A Síndrome de má absorção de glicose e galactose é uma doença de origem genética, bastante rara, devido a múltiplas mutações que resultam em substituições de um único aminoácido do cotransportador 2Na+- glicose ou galactose (SGLT1). Cada uma destas substituições induz alterações que previnem o transporte de glicose e/ou galactose nos indivíduos afetados. Os pacientes apresentam diarreia osmótica, consequente à má absorção das hexoses e de Na+. Neste caso, a dieta não deve conter amido, glicose ou lactose. A frutose é bem tolerada. As outras dissacaridases da borda em escova são normais. Os pacientes não apresentam glicosúria, uma vez que o túbulo proximal do néfron tem as isoformas SGLT1 e SGLT2, ocorrendo, assim, reabsorção tubular normal de glicose, no rim. 3. PROTEÍNAS A quantidade de proteína na dieta, necessária para manter o balanço nitrogenado, varia extremamente com as condições socioeconômicas da população. Nos países desenvolvidos, são ingeridos entre 70 e 100 g de proteínas por dia; isso é considerado excessivo, em relação às necessidades do organismo (representa 10 a 15% da ingestão calórica – e 1 g de proteína fornece aproximadamente 4 kcal). Nas populações pobres, por exemplo, nas africanas, a ingestão proteica é em média de 50 g diários. Nestas, como as crianças (cujo requisito proteico é maior que o dos adultos) ingerem frequentemente cerca de 4 g/dia de proteína, são os indivíduos mais afetados. As proteínas são polímeros solúveis em água, que precisam ser digeridas em constituintes menores, antes que seja possível sua absorção. Sua absorção é mais complicada do que a dos carboidratos, porque contêm 20 aminoácidos diferentes e pequenos oligômeros desses aminoácidos (dipeptídeos, tripeptídeos e, provavelmente, até tetrapeptídeos), que também podem ser transportados pelos enterócitos. O corpo, em particular o fígado, tem capacidade substancial de interconverter vários aminoácidos, sujeitos às suas necessidades. Entretanto, alguns aminoácidos, denominados aminoácidos essenciais, não podem ser sintetizados pelo corpo nem a partir de outro aminoácido e, então, têm que ser obtidos da dieta. Digestão de proteínas Os processos de digestão proteica luminal podem ser divididos nas fases gástrica e intestinal (ou pancreática), segundo os locais de origem das enzimas proteolíticas. Na fase gástrica, a hidrólise proteica ocorre pelas pepsinas e pela presença do HCl, o qual confere um pH adequado para a ativação do pepsinogênio à pepsina. A pepsina consiste em uma endopeptidase que hidrolisa proteínas nas ligações peptídicas formadas por aminogrupos de ácidos aromáticos, como a fenilalanina, a tirosina e o triptofano, originando oligopeptídeos, e não aminoácidos livres. Ela tem capacidade para digerir o colágeno, que é pouco hidrolisado por outras enzimas proteolíticas. A digestão do colágeno pela pepsina facilita a penetração de outras enzimas proteolíticas nos tecidos a serem digeridos. Cerca de 10 a 15% das proteínas da ingesta são hidrolisadas pela pepsina, resultando oligopeptídeos. A ação proteolítica da pepsina não é, porém, essencial; a sua importância reside na ação dos oligopeptídeos hidrolisados, que estimulam tanto a secreção de gastrina pelo estômago como a de colecistocinina (CCK) por células endócrinas do duodeno, estimulando as células acinares do pâncreas a secretarem enzimas. A fase intestinal da digestão proteica é efetuada pelas enzimas proteolíticas lançadas no duodeno pela secreção pancreática. A chegada do quimo proveniente do estômago estimula as células endócrinas do delgado, mais concentradas no duodeno, a secretarem tanto secretina (células S) como CCK (células I). Estes dois hormônios gastrintestinais estimulam, respectivamente, as células dos ductos pancreáticos a secretarem bicarbonato de sódio, e as acinares pancreáticas a secretarem enzimas. O bicarbonato não só tampona o HCl, como gera o ambiente alcalino propício à ação das enzimas pancreáticas, cujas atividades são máximas a valores de pH próximos à neutralidade. Existem 5 principais enzimas proteolíticas pancreáticas: tripsina, quimotripsina, carboxipolipeptidase A e B e elastase. Tanto a tripsina como a quimotripsina clivam as moléculas de proteína em pequenos polipeptídeos; as carboxipolipeptidases então liberam aminoácidos individuais dos terminais carboxila dos polipeptídeos. A proelastase, por sua vez, é convertida em elastase que, então, digere as fibras de elastina, abundantes em carnes. Apenas pequena porcentagem das proteínas é digerida completamente até seus aminoácidos constituintes, pelos sucos pancreáticos. A maioria é digerida até dipeptídeos e tripeptídeos. O último estágio na digestão das proteínas no lúmen intestinal é feito pelos enterócitos que revestemas vilosidades do intestino delgado, especialmente no duodeno e no jejuno. Essas células apresentam borda em escova, que consiste em centenas de microvilosidades que se projetam da superfície de cada célula. Nas membranas de cada uma dessas microvilosidades, encontram-se múltiplas peptidases que se projetam através das membranas para o exterior, onde entram em contato com os líquidos intestinais. Dois tipos de peptidases são especialmente importantes: aminopolipeptidase e diversas dipeptidases. Elas continuam a hidrólise dos maiores polipeptídeos remanescentes em tripeptídeos e dipeptídeos e de uns poucos aminoácidos. Aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos são facilmente transportados através da membrana microvilar para o interior do enterócito. Absorção de proteínas O corpo também é dotado de uma série de transportadores de membrana, capazes de promover a captação de produtos da digestão proteica que são solúveis em. Devido ao grande número de aminoácidos, existe um número relativamente grande de transportadores específicos. Em geral, os transportadores de aminoácidos têm especificidade razoavelmente ampla e, transportam um subgrupo de aminoácidos (p. ex., neutros, aniônico ou catiônico), mas com alguma sobreposição de sua afinidade para aminoácidos particulares. Além disso, alguns transportadores de aminoácidos são simporte de seus substratos aminoácidos, em conjunto com absorção obrigatória de Na+. O intestino delgado também é notável por sua capacidade de absorver pequenos peptídeos. O transportador primário e responsável por essa absorção é chamado PepT1 (ou peptídeo transportador 1) e é um simporte que carrega peptídeos em conjunto com prótons. Os peptídeos absorvidos pelos enterócitos são imediatamente hidrolisados por uma série de peptidases citosólicas em seus aminoácidos constituintes. Os aminoácidos não necessários pelos enterócitos são exportados através da membrana basolateral e entram nos capilares sanguíneos para serem transportados para o fígado através da veia porta. O PepT1 é, também, de interesse clínico porque pode mediar a absorção dos chamados fármacos peptidomiméticos, que incluem diversos antibióticos, bem como agentes quimioterápicos. 4. LIPÍDEOS Definidos como substâncias que são mais solúveis em solventes orgânicos do que em água, os lipídeos são a terceira classe principal de macronutrientes da dieta humana. Os lipídeos fornecem, significativamente, mais calorias por grama do que as proteínas ou os carboidratos, por isso têm maior importância nutricional, assim como são propensos a contribuir para a obesidade, se consumidos em quantidades excessivas. Os lipídeos também dissolvem compostos voláteis e contribuem para o sabor e o aroma dos alimentos. A forma predominante dos lipídeos na dieta humana é o triglicerídeo, encontrado em óleos e outras gorduras. A maioria desses triglicerídeos tem cadeia longa de ácidos graxos esterificados no arcabouço glicerol. Lipídeos adicionais são fornecidos na forma de fosfolipídeos e colesterol, originados, principalmente, das membranas celulares. Também é importante considerar que chegam ao intestino, diariamente, não apenas lipídeos da dieta, mas também lipídeos originados no fígado, nas secreções biliares. Quando a refeição gordurosa é ingerida, os lipídeos se liquefazem na temperatura corporal e flutuam na superfície do conteúdo gástrico. Isso poderia limitar a área de superfície entre as fases aquosa e lipídica do conteúdo gástrico e restringir o acesso de enzimas capazes de quebrar os lipídeos para formar os que poderiam ser absorvidos, pois as enzimas lipolíticas, como as proteínas, ficam na fase aquosa. Por esse motivo, o estágio inicial na absorção dos lipídeos é sua emulsificação. A mistura ocorrida no estômago faz com que os lipídeos da dieta fiquem na forma de pequenas esferas em suspensão, que aumenta em muito a área da superfície da fase lipídica. A absorção dos lipídeos também é facilitada pela formação de solução de micelas, com ajuda dos ácidos biliares, existentes nas secreções biliares. Figura 2. Representação esquemática das micelas mistas, conjuntos cilíndricos de ácidos biliares e outros lipídios da dieta. Fonte: J. Marini/Shutterstock.com Digestão dos lipídeos A digestão dos lipídeos começa no estômago. A lipase gástrica é liberada, em grandes quantidades, pelas células principais gástricas; ela se adsorve à superfície das micelas de gordura, dispersas no conteúdo gástrico, e hidrolisa os componentes triglicerídeos em diglicerídeos e ácidos graxos livres. Entretanto, pouca absorção de gordura ocorre no estômago, por causa do pH ácido do lúmen, que resulta em protonação dos ácidos graxos livres, liberados pela lipase gástrica. A lipólise também é incompleta no estômago, porque a lipase gástrica, a despeito de sua ótima atividade catalítica em pH ácido, não é capaz de hidrolisar a segunda posição do éster triglicerídico, o que significa que a molécula não pode ser completamente quebrada em componentes que podem ser absorvidos pelo corpo. Também existe pouca ou nenhuma quebra dos ésteres de colesterol ou dos ésteres das vitaminas lipossolúveis. Na verdade, a lipólise gástrica é dispensável em indivíduos saudáveis por causa do excesso acentuado de enzimas pancreáticas. A maior parte da lipólise ocorre no intestino delgado dos indivíduos saudáveis. O suco pancreático contêm três importantes enzimas lipolíticas, que têm suas atividades otimizadas em pH neutro. A primeira delas é a lipase pancreática. Essa enzima difere da enzima gástrica por ser capaz de hidrolisar as posições 1 e 2 do triglicerídeo, produzindo grande quantidade de ácidos graxos livres e monoglicerídeos. Em pH neutro, as cabeças dos ácidos graxos livres têm carga; assim, essas moléculas migram para a superfície das gotículas de óleo. A lipase também apresenta paradoxo aparente, onde é inibida pelos ácidos biliares, que também fazem parte do conteúdo do intestino delgado. Os ácidos biliares se adsorvem à superfície das micelas de óleo, por isso poderiam causar a dissociação da lipase. Entretanto, a atividade da lipase é mantida por um cofator importante, a colipase, que também faz parte do suco pancreático. A colipase é uma molécula ponte que se liga aos ácidos biliares e à lipase; ela ancora a lipase às gotículas de óleo, mesmo em presença dos ácidos biliares. O suco pancreático também contêm duas enzimas adicionais, importantes para a digestão da gordura. A primeira delas é a fosfolipase A2, que hidrolisa os fosfolipídeos, como os presentes nas membranas celulares, resultando na formação de lisolecitina e ácidos graxos. Previsivelmente, essa enzima pode ser bastante tóxica na ausência de substratos da dieta, por isso é secretada como pró-forma inativa que só é ativada quando atinge o intestino delgado. Além disso, o suco pancreático contêm a chamada colesterol esterase relativamente inespecífica, que pode quebrar não só os ésteres de colesterol, como seu nome implica, mas também os ésteres de vitaminas lipossolúveis, e até mesmo triglicerídeos. É interessante que essa enzima requer ácidos biliares para sua atividade (diferentemente da lipase) e é relacionada à enzima produzida no leite materno, com participação importante na lipólise em recém-nascidos. À medida que ocorre a lipólise, seus produtos são movidos das micelas lipídicas; primeiro, para a fase lamelar, ou membranosa, e subsequentemente para micelas mistas, compostas por produtos lipolíticos e ácidos biliares. Os ácidos biliares anfipáticos (têm as faces hidrofóbica e hidrofílica) servem para proteger as regiões hidrofóbicas dos produtos lipolíticos da água, enquanto apresentam próprias faces hidrofílicas em ambiente aquoso. As micelas ficam, na verdade, em solução, por isso aumentam a solubilidade do lipídio no conteúdo intestinal. Isso aumenta a intensidade ou velocidade com que as moléculas, como os ácidos graxos, podem se difundir