cap 29 guyton

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Para que as células do organismo funcionem adequadamente, devem estar 
banhadas por um líquido extracelular com concentração de eletrólitos 
relativamente constante. A concentração total de solutos desse líquido – e, 
portanto, sua osmolaridade – também precisa ser regulada precisamente a 
fim de impedir que as células murchem (sequem) ou se edemaciem 
(inchem). A osmolaridade é determinada pela quantidade de soluto 
(principalmente o cloreto de sódio) dividida pelo volume do líquido 
extracelular. Portanto, a osmolaridade e a concentração de cloreto de sódio 
são, em larga escala, reguladas pela quantidade extracelular de água. A água 
total do organismo é controlada (1) pela ingestão de líquidos, a qual é 
regulada por fatores que determinam a sede; e (2) pela excreção renal de 
água, controlada por múltiplos fatores que influenciam a filtração glomerular 
e a reabsorção tubular. 
Neste capítulo, discutiremos os seguintes pontos: (1) os mecanismos 
que fazem com que os rins eliminem o excesso de água por meio da 
excreção de urina diluída; (2) os mecanismos que fazem os rins preservarem 
água por meio da excreção de urina concentrada; (3) os mecanismos de 
feedback renal que controlam a concentração de sódio e a osmolaridade do 
líquido extracelular; e (4) os mecanismos da sede e apetite por sal que 
determinam a ingestão de água e sal, o que também auxilia no controle do 
volume, osmolaridade e concentração de sódio do líquido extracelular. 
OS RINS EXCRETAM O EXCESSO DE ÁGUA POR MEIO DA 
FORMAÇÃO DE URINA DILUÍDA 
Os rins normais têm uma extraordinária capacidade de variar as proporções 
relativas de solutos e água da urina em resposta a diversos desafios. Quando 
há excesso de água no organismo, a osmolaridade dos líquidos corporais 
torna-se reduzida, podendo os rins excretar urina com uma osmolaridade tão 
baixa quanto 50 mOsm/ ℓ , cerca de um sexto da osmolaridade normal do 
líquido extracelular. Da mesma forma, quando há um déficit de água no 
organismo e a osmolaridade extracelular é alta, os rins podem excretar urina 
altamente concentrada com osmolaridade de 1.200 a 1.400 mOsm/ ℓ . De 
forma igualmente importante, os rins podem excretar um grande volume de 
urina diluída ou um pequeno volume de urina concentrada sem que haja 
grandes alterações nas taxas de excreção de solutos como sódio e potássio. 
Essa capacidade de regular a excreção de água independentemente da 
excreção de solutos é necessária à sobrevivência, especialmente quando a 
ingestão de líquidos está limitada. 
O HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO CONTROLA A 
OSMOLARIDADE URINÁRIA 
O organismo apresenta um potente sistema de feedback para regular a 
osmolaridade e a concentração de sódio do plasma, que opera por meio da 
alteração da excreção renal de água livre (água sem solutos), 
independentemente da taxa de excreção de solutos. Um controlador primário 
desse feedback é o hormônio antidiurético (ADH), também chamado 
vasopressina.1 
 
Quando a osmolaridade dos líquidos corporais aumenta acima do 
normal (i. e., quando os solutos do organismo se tornam muito 
concentrados), a neuro-hipófise secreta mais ADH, que aumenta a 
permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores à água, conforme 
discutido no Capítulo 28. Esse mecanismo aumenta a reabsorção de água e 
diminui o volume de urina sem, contudo, alterar significativamente a taxa de 
excreção renal dos solutos. 
Quando há excesso de água no organismo e a osmolaridade do líquido 
extracelular está diminuída, a secreção de ADH pela neuro-hipófise diminui, 
o que reduz a permeabilidade do túbulo distal e ductos coletores à água, 
causando excreção de maiores quantidades de urina diluída. Ou seja, a taxa 
de secreção do ADH determina em larga escala se os rins excretarão urina 
diluída ou concentrada. 
MECANISMOS RENAIS DE EXCREÇÃO DE URINA 
DILUÍDA 
Quando há grande excesso de água no organismo, o rim pode excretar até 20 
ℓ/dia de urina diluída, com concentração tão baixa quanto 50 mOsm/ℓ. O rim 
executa essa impressionante tarefa por meio de uma contínua reabsorção de 
solutos sem reabsorver grandes quantidades de água nas porções distais do 
néfron, incluindo o túbulo distal e ductos coletores. 
A Figura 29.1 demonstra as respostas aproximadas dos rins de um 
humano após ingestão de 1 ℓ de água. Observe que o volume de urina 
aumentou para cerca de seis vezes o normal dentro de 45 minutos após a 
ingestão de água. Contudo, a quantidade total de soluto que foi excretada 
permaneceu relativamente constante em virtude da formação de urina 
diluída, cuja osmolaridade diminuiu de 600 para cerca de 100 mOsm/ ℓ . 
Portanto, após a ingestão excessiva de água, o rim livra o organismo do 
excesso sem excretar quantidades excedentes de solutos. 
Quando o filtrado glomerular começa a ser formado, sua osmolaridade 
aproxima-se da osmolaridade plasmática (300 mOsm/ ℓ ). Para excretar o 
excesso de água, o filtrado vai sendo diluído conforme percorre os túbulos 
por meio da reabsorção mais intensa de solutos que de água, conforme 
demonstrado na Figura 29.2. Essa diluição, todavia, ocorre somente em 
alguns segmentos do sistema tubular, conforme será descrito nas seções que 
se seguem. 
O líquido tubular permanece isosmótico nos túbulos proximais. 
Conforme o líquido (filtrado) flui através do túbulo proximal, solutos e água 
são reabsorvidos em igual proporção, de forma que ocorre pouca alteração 
na osmolaridade. Portanto, o líquido tubular proximal segue isosmótico em 
relação ao plasma, com osmolaridade de aproximadamente 300 mOsm/ ℓ . 
Conforme o líquido percorre o segmento descendente da alça de Henle, 
ocorrem reabsorção de água por osmose e um equilíbrio entre líquido tubular 
e líquido intersticial circunjacente da medula renal, que é bastante 
hipertônico – com osmolaridade cerca de duas a quatro vezes maior que a do 
filtrado glomerular original. Assim, o líquido tubular torna-se mais 
concentrado à medida que flui para as porções mais profundas da medula 
renal. 
O líquido tubular é diluído no segmento ascendente da alça de 
Henle. No segmento ascendente da alça de Henle, especialmente em sua 
porção espessa, ocorre intensa reabsorção de sódio, potássio e cloreto. 
Todavia, essa porção tubular é impermeável à água, mesmo diante da 
presença de grandes quantidades de ADH. Portanto, o filtrado tubular vai se 
tornando mais diluído ao fluir pelo segmento ascendente da alça de Henle 
até o início do túbulo distal, com osmolaridade progressivamente 
decrescente até cerca de 100 mOsm/ ℓ no momento de sua chegada ao 
segmento tubular distal. Ou seja, quer haja presença de ADH ou não, o 
líquido filtrado que deixa o início do segmento tubular distal é hiposmótico, 
com osmolaridade de cerca de um terço da osmolaridade plasmática. 
Na ausência de ADH, o líquido tubular dos túbulos distais e 
coletores torna-se mais diluído. Conforme o líquido diluído flui do 
início do túbulo distal para o final do túbulo contorcido distal, ducto coletor 
cortical e ducto coletor medular, ocorre mais reabsorção de cloreto de sódio. 
Na ausência de ADH, essa porção do túbulo também é impermeável à água, 
de forma que a reabsorção adicional de solutos torna o líquido tubular ainda 
mais diluído, reduzindo sua osmolaridade para 50 mOsm/ ℓ . A não 
reabsorção de água e a contínua reabsorção de solutos resultam na formação 
de um grande volume de urina diluída. 
Em suma, o mecanismo de formação da urina diluída envolve uma 
contínua reabsorção de solutos nos segmentos distais do sistema tubular 
juntamente com a diminuição da reabsorção de água. Em rins saudáveis, o 
líquido que deixa o segmento ascendente da alça de Henle e o início do 
túbulo distal sempre é diluído, independentemente do nível de ADH. Na 
ausência de ADH, a urina será ainda mais diluída no final do túbulo distal e 
ductos coletores, com excreção de um grande volume de urina diluída. 
OS RINS CONSERVAM ÁGUA CORPORALlevar a uma signi􀍅cativa redução de sua concentração no 
plasma. Uma explicação é que grandes perdas de sódio causam grave 
depleção de volume e diminuição da pressão arterial, o que pode ativar o 
mecanismo da sede por meio de re􀍅exos cardiovasculares. Essa ativação 
leva a mais diluição da concentração plasmática de sódio, mesmo que o 
aumento da ingestão de água ajude a minimizar a redução de volume de 
líquidos corporais sob essas condições. 
Portanto, existem situações extremas nas quais a concentração 
plasmática de sódio pode sofrer alterações signi􀍅cativas, mesmo com um 
mecanismo ADH-sede funcional. Ainda assim, esse mecanismo é o mais 
potente sistema de feedback do organismo para o controle da 
osmolaridade e concentração de sódio do líquido extracelular. 
Mecanismo sal-apetite para o controle da concentração de sódio e 
volume do líquido extracelular 
A manutenção de volume extracelular e concentração de sódio normal 
requer um equilíbrio entre a excreção e a ingestão de sódio. Atualmente, a 
ingestão de sódio é quase sempre maior que o necessário para a 
homeostasia. De fato, a ingestão média de indivíduos oriundos de culturas 
industrializadas que consomem alimentos processados geralmente varia 
entre 100 e 200 mEq/dia, embora os humanos possam sobreviver e exercer 
suas funções normais ingerindo apenas 10 a 20 mEq/dia. Portanto, a 
maioria das pessoas consome muito mais sódio do que o necessário à sua 
homeostasia, com evidências de uma possível associação entre o alto 
consumo usual de sódio e a incidência de distúrbios cardiovasculares, como 
a hipertensão. 
O apetite pelo sal deve-se, em parte, ao fato de que animais e 
humanos apreciam e consomem sal, mesmo que não apresentem 
de􀍅ciência de sais. O apetite pelo sal também apresenta um componente 
regulatório com uma tendência comportamental de obtenção de sal diante 
de sua de􀍅ciência no organismo. Esse comportamento é particularmente 
importante em herbívoros, cuja dieta naturalmente tem baixo teor de sal. 
Contudo, o desejo por sal pode também ser importante em humanos, 
especialmente naqueles com extrema de􀍅ciência de sódio, como 
portadores de doença de Addison. Nesse caso, ocorre de􀍅ciência na 
secreção de aldosterona, o que provoca perda excessiva de sódio na urina e 
leva a uma diminuição do volume e da concentração de sódio do líquido 
extracelular, ambos fatores que despertam o desejo por sal. 
Em geral, os estímulos primários para o aumento do apetite por sal são 
aqueles relacionados a dé_cits de sódio e redução da volemia ou da pressão 
arterial, em conjunto com uma insu_ciência circulatória. 
O mecanismo neuronal do apetite pelo sal é análogo ao da sede. 
Alguns dos mesmos centros neuronais da região AV3V no encéfalo parecem 
estar envolvidos, visto que lesões nessa região frequentemente afetam 
simultaneamente a sede e o apetite por sal em animais. Paralelamente, 
re􀍅exos circulatórios produzidos tanto pela queda da pressão arterial 
quanto pela redução da volemia afetam, ao mesmo tempo, a sede e o 
apetite pelo sal.POR MEIO DA 
EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA 
A capacidade do rim de formar urina concentrada é essencial à sobrevivência 
dos mamíferos terrestres, incluindo os humanos. A água é perdida pelo 
organismo continuamente por diversas vias, incluindo os pulmões por 
evaporação pelo ar expirado, o trato gastrointestinal por meio das fezes, a 
pele por evaporação e transpiração e os rins por meio da excreção de urina. 
É necessário um ganho de líquidos correspondente a essa perda, embora a 
capacidade dos rins de formarem um pequeno volume de urina concentrada 
minimize a ingestão necessária para manter a homeostasia, uma função 
especialmente importante quando o suprimento de água está baixo. 
Diante de um déficit de água no organismo, os rins formam urina 
concentrada por meio da excreção contínua de solutos juntamente com o 
aumento da reabsorção de água e redução do volume de urina. O rim 
humano pode produzir uma concentração urinária máxima de 1.200 a 1.400 
mOsm/ℓ, quatro a cinco vezes a osmolaridade do plasma. 
Alguns animais que habitam desertos, como o roedor australiano 
Notomys alexis, podem concentrar a urina até 10.000 mOsm/ ℓ . Essa 
capacidade permite que esse roedor sobreviva no deserto sem beber água, de 
forma que uma quantidade suficiente de água pode ser obtida por meio do 
alimento ingerido e pela produção pelo organismo durante o metabolismo do 
alimento. Animais adaptados a ambientes com acesso à água geralmente 
apresentam mínima capacidade de concentrar a urina. Castores, por 
exemplo, podem concentrar a urina somente até cerca de 500 mOsm/ℓ. 
Volume de urina obrigatório 
A máxima capacidade de concentrar urina do rim rege o volume de urina 
que deverá ser excretado por dia para que o organismo elimine os resíduos 
metabólicos e eletrólitos que foram ingeridos. Um indivíduo médio de 70 
kg deve excretar cerca de 600 miliosmóis de soluto a cada dia. Se a 
capacidade máxima de concentrar urina for de 1.200 mOsm/ℓ, o volume 
mínimo de urina que deverá ser excretado, chamado volume de urina 
obrigatório, poderá ser calculado como: 
 
Essa perda mínima de volume na urina agrava a desidratação, 
juntamente com a perda pela pele, trato respiratório e gastrointestinal, em 
situações de indisponibilidade de água para ingestão. 
A capacidade limitada do rim humano de concentrar a urina somente 
até 1.200 mOsm/ℓ explica por que ocorre desidratação grave quando se 
tenta ingerir água do mar. A concentração de cloreto de sódio do oceano 
situa-se em torno de 3,0 a 3,5%, com osmolaridade próxima de 1.000 a 
1.200 mOsm/ℓ. Ingerir 1 ℓ de água do mar com concentração de 1.200 
mOsm/ ℓ promoveria ingestão total de 1.200 miliosmóis de cloreto de 
sódio. Se a capacidade máxima de concentração da urina é de 1.200 
mOsm/ℓ, a quantidade de urina necessária para excretar 1.200 miliosmóis 
seria de 1,0 ℓ . Por que então a ingestão de água do mar causa 
desidratação? A resposta é que o rim também precisa excretar outros 
solutos, especialmente a ureia, que contribui com cerca de 600 mOsm/ℓ na 
urina em concentração máxima. Portanto, a concentração máxima de 
cloreto de sódio que pode ser excretada pelos rins é de aproximadamente 
600 mOsm/ℓ. Ou seja, para cada litro de água do mar ingerido, 1,5 ℓ de 
urina seriam necessários para livrar o organismo dos 1.200 miliosmóis de 
cloreto de sódio ingeridos, juntamente com os 600 miliosmóis de outros 
solutos, como a ureia. Isso resultaria em uma perda extra de líquidos de 0,5 
ℓ para cada litro de água do mar, o que explica a rápida desidratação que 
ocorre em vítimas de naufrágio que acabam ingerindo água salgada. 
Contudo, um roedor Notomys alexis que naufragasse com essas vítimas 
poderia ingerir a água do mar sem grandes problemas. 
Densidade urinária 
A densidade urinária é geralmente empregada em situações clínicas para 
fornecer uma estimativa rápida da concentração de solutos da urina. 
Quanto mais concentrada a urina, maior sua densidade. Na maior parte dos 
casos, a densidade aumenta de maneira linear com o aumento da 
osmolaridade urinária (ver Figura 29.3). 
A densidade urinária, todavia, mensura a massa de solutos em um 
determinado volume de urina, sendo, portanto, determinada pelo número 
e também pelo tamanho das moléculas de soluto. Por outro lado, a 
osmolaridade é determinada somente pelo número de moléculas de soluto 
em um determinado volume. 
A densidade urinária é em geral expressa em gramas por mililitro 
(g/mℓ) e gira em torno de 1,002 a 1,028 g/mℓ em humanos, sofrendo um 
aumento de 0,001 unidade para cada 35 a 40 mOsm/ ℓ de aumento na 
osmolaridade urinária. Essa relação entre densidade e osmolaridade se 
altera na presença de uma grande quantidade de moléculas grandes na 
urina, como glicose, contrastes radiográ􀍅cos utilizados com 􀍅ns 
diagnósticos ou alguns antibióticos. Nesses casos, a mensuração da 
densidade pode sugerir falsamente uma alta concentração urinária, apesar 
de uma osmolaridade normal. 
Existem 􀍅tas disponíveis para se mensurar a densidade urinária 
aproximada, embora a maioria dos laboratórios o faça utilizando um 
refratômetro. 
A EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA REQUER 
ALTOS NÍVEIS DE ADH E MEDULA RENAL 
HIPERTÔNICA 
Os requisitos básicos para a formação de urina concentrada são (1) nível alto 
de ADH, que aumenta a permeabilidade dos túbulos distais e ductos 
coletores à água, permitindo que esses segmentos a reabsorvam 
intensamente; e (2) alta osmolaridade do líquido intersticial da medula 
renal, que proporciona um gradiente osmótico necessário à reabsorção de 
água na presença de altos níveis de ADH. 
O interstício da medula renal que circunda os ductos coletores é 
normalmente hiperosmótico (hipertônico), ou seja, quando há níveis altos de 
ADH, a água move-se através da membrana tubular por osmose até o 
interstício renal. Daí, ela é carreada pelos vasos retos de volta para o sangue. 
Portanto, a capacidade de concentração da urina limita-se pelo nível de ADH 
e pelo grau de hiperosmolaridade da medula renal. Discutiremos os fatores 
que controlam a secreção de ADH mais adiante, mas, por agora, qual seria o 
processo que torna o líquido intersticial da medula renal hiperosmótico? 
Esse processo envolve o funcionamento do mecanismo multiplicador de 
contracorrente. 
O mecanismo multiplicador de contracorrente depende do arranjo 
anatômico especial das alças de Henle e dos vasos retos (que nada mais são 
do que capilares peritubulares especializados da medula renal). Em 
humanos, cerca de 25% dos néfrons são néfrons justamedulares, com alças 
de Henle e vasos retos que penetram profundamente na medula antes de 
retornarem ao córtex. Algumas alças de Henle atingem as extremidades das 
papilas renais que se projetam da medula até a pelve renal. Paralelos a essas 
longas alças estão os vasos retos, que também penetram profundamente na 
medula antes de retornar ao córtex renal. Por fim, os ductos coletores, os 
quais carreiam urina através da medula renal hiperosmótica antes de sua 
excreção, também exercem um papel essencial no mecanismo de 
contracorrente. 
O MECANISMO MULTIPLICADOR DE CONTRACORRENTE 
PRODUZ UM INTERSTÍCIO MEDULAR RENAL 
HIPEROSMÓTICO 
A osmolaridade do líquido intersticial em quase todas as partes do 
organismo é de aproximadamente 300 mOsm/ ℓ , similar à osmolaridade 
plasmática (conforme discutido no Capítulo 25, a atividade osmolar 
corrigida, que corresponde à atração molecular, é de cerca de 282 mOsm/ℓ). 
A osmolaridade do líquido intersticial da medula renal é bastante maior e 
pode aumentar progressivamente até cerca de 1.200 a 1.400 mOsm/ ℓ na 
extremidade pélvica da medula. Isso significa que o interstício medular 
1. 
2. 
3. 
4. 
acumula mais solutos do que água. Uma vez atingida a alta concentração de 
solutos dessa região, ela passa a ser mantida por um equilíbrio dos fluxos de 
entrada e saída de solutos e água na medula. 
Os principais fatoresque contribuem com a acumulação de solutos na 
medula renal são: 
Transporte ativo de íons sódio e cotransporte de potássio, cloreto e 
outros íons do segmento ascendente espesso da alça de Henle para o 
interstício medular; 
Transporte ativo de íons dos ductos coletores para o interstício medular; 
Difusão facilitada de ureia dos ductos coletores mais profundos da 
medula para o interstício medular; 
Difusão de apenas uma pequena quantidade de água dos túbulos 
medulares para o interstício medular – muito menor que a reabsorção 
de solutos para o interstício medular. 
CARACTERÍSTICAS DA ALÇA DE HENLE QUE CAUSAM 
APRISIONAMENTO DE SOLUTOS NA MEDULA RENAL 
As características de transporte das alças de Henle encontram-se resumidas 
na Tabela 29.1, juntamente com as propriedades dos túbulos proximais, 
túbulos coletores corticais e parte mais profunda dos ductos coletores 
medulares. 
Um grande fator causador da alta osmolaridade medular é o transporte 
ativo de sódio e cotransporte de potássio, cloreto e outros íons do segmento 
ascendente espesso da alça de Henle para o interstício. Essa bomba é capaz 
de estabelecer um gradiente de concentração de cerca de 200 mOsm/ℓ entre 
o lúmen tubular e o líquido intersticial. Como o segmento ascendente 
espesso é praticamente impermeável à água, os solutos bombeados para fora 
não são acompanhados por um fluxo osmótico de água para o interstício. 
Portanto, o transporte ativo de sódio e outros íons para fora do segmento 
ascendente espesso adiciona um excesso de solutos à água da medula renal. 
Também ocorre certo grau de reabsorção passiva de cloreto de sódio do 
segmento ascendente delgado da alça de Henle, também essencialmente 
impermeável à água, o que adiciona mais soluto à concentração do 
interstício medular renal. 
O ramo descendente da alça de Henle, ao contrário do ramo ascendente, 
é altamente permeável à água, de forma que a osmolaridade do líquido 
tubular rapidamente se iguala à da medula renal. Por essa razão, a água 
difunde-se para fora do ramo descendente da alça para o interstício e a 
osmolaridade do líquido tubular aumenta gradativamente conforme este flui 
até a extremidade da alça de Henle. 
Etapas envolvidas no estabelecimento de um interstício medular 
renal hiperosmótico. Tendo em mente essas características da alça de 
Henle, podemos agora discutir como a medula renal se torna hiperosmótica 
(ver Vídeo 29.1). Em primeiro lugar, admitamos que a alça de Henle seja 
preenchida com líquido de concentração 300 mOsm/ℓ, igual à que deixa o 
túbulo proximal (ver Figura 29.4, etapa 1). Em seguida, a bomba iônica 
ativa do segmento ascendente espesso da alça de Henle reduz a concentração 
dentro do túbulo e aumenta a concentração intersticial; essa bomba 
estabelece um gradiente de concentração de 200 mOsm/ ℓ entre o líquido 
tubular e o intersticial (ver Figura 29.4, etapa 2). O limite do gradiente é de 
aproximadamente 200 mOsm/ℓ porque a difusão paracelular de íons para o 
túbulo contrapõe o transporte iônico para fora do lúmen após ser atingido o 
gradiente de 200 mOsm/ℓ. 
A etapa 3 ocorre quando o líquido tubular do segmento descendente da 
alça de Henle e o líquido intersticial rapidamente atingem equilíbrio 
osmótico graças à osmose da água para fora do lúmen. A osmolaridade 
intersticial é mantida em 400 mOsm/ℓ em razão do transporte contínuo de 
íons para fora do segmento ascendente espesso da alça. Portanto, o 
transporte ativo de cloreto de sódio do segmento ascendente espesso, por si 
só, é capaz de estabelecer um gradiente máximo de 200 mOsm/ ℓ , que é 
bastante menor do que o alcançado pelo sistema multiplicador de 
contracorrente. 
A etapa 4 envolve o fluxo adicional de líquido do túbulo proximal para 
a alça de Henle, o que faz com que o líquido hiperosmótico formado 
anteriormente no ramo descendente flua para o ramo ascendente. Uma vez 
no ramo ascendente, íons adicionais são bombeados para o interstício e a 
água permanece no túbulo até que se estabeleça o gradiente de 200 mOsm/ℓ 
e a osmolaridade do líquido intersticial chegue até 500 mOsm/ℓ (etapa 5). 
Então, mais uma vez, o líquido do ramo descendente atinge um equilíbrio 
com o interstício medular hiperosmótico (etapa 6), e, à medida que esse 
líquido hiperosmótico do ramo descendente da alça de Henle flui para o 
ramo ascendente, mais soluto ainda é bombeado continuamente para fora 
dos túbulos e depositado no interstício medular. 
Essas etapas são repetidas várias vezes, com efeito final de adição de 
mais e mais soluto à medula do que água. Com o tempo, esse processo 
gradualmente aprisiona solutos na medula e multiplica o gradiente 
estabelecido pelo bombeamento ativo de íons para fora do segmento 
ascendente espesso da alça de Henle, o que por fim eleva a osmolaridade do 
líquido intersticial até 1.200 a 1.400 mOsm/ ℓ , conforme demonstrado na 
etapa 7. 
Desse modo, a reabsorção repetitiva de cloreto de sódio pelo segmento 
ascendente espesso da alça de Henle e o fluxo ininterrupto de novo cloreto 
de sódio do túbulo proximal para a alça de Henle recebem o nome de 
mecanismo multiplicador de contracorrente. O cloreto de sódio reabsorvido 
do segmento ascendente da alça continua sendo adicionado ao cloreto de 
sódio recém-chegado, “multiplicando” sua concentração no interstício 
medular. 
PAPEL DO TÚBULO DISTAL E DOS DUCTOS 
COLETORES NA EXCREÇÃO DE URINA 
CONCENTRADA 
Quando o líquido tubular deixa a alça de Henle e flui para o túbulo 
contorcido distal no córtex renal, o líquido está diluído com osmolaridade de 
aproximadamente 100 a 140 mOsm/ℓ (ver Figura 29.5). O início do túbulo 
distal dilui ainda mais o líquido tubular porque esse segmento, assim como o 
ramo ascendente da alça de Henle, realiza transporte ativo de cloreto de 
sódio do túbulo sendo ao mesmo tempo relativamente impermeável à água. 
À medida que o líquido flui para o túbulo coletor cortical, a quantidade 
de água reabsorvida passa a depender criticamente da concentração 
plasmática de ADH. Na ausência de ADH, esse segmento é praticamente 
impermeável à água, porém continua a reabsorver solutos, diluindo mais a 
urina. No caso de alta concentração de ADH, o túbulo coletor cortical tornase 
altamente permeável à água, de forma que grandes quantidades de água 
são reabsorvidas do túbulo para o interstício cortical e extraídas pelo rápido 
fluxo dos capilares peritubulares. Como ocorre reabsorção de grande 
quantidade de água para o córtex e não para a medula renal, isso auxilia na 
manutenção da alta osmolaridade do líquido intersticial medular. 
Conforme o líquido tubular flui ao longo dos ductos coletores 
medulares, ocorre mais reabsorção de água para o interstício, embora a 
quantidade total seja relativamente pequena comparada à reabsorvida pelo 
interstício cortical. A água reabsorvida é carreada pelos vasos retos para o 
sangue venoso. Com níveis altos de ADH, os ductos coletores tornam-se 
permeáveis à água, de forma que o líquido de sua porção final atinge 
essencialmente a mesma osmolaridade do líquido intersticial da medula 
renal – cerca de 1.200 mOsm/ ℓ (ver Figura 29.4). Portanto, por meio da 
reabsorção do máximo possível de água, os rins formam urina altamente 
concentrada, excretando quantidades normais de solutos ao mesmo tempo 
que devolvem água ao líquido extracelular e compensam seus déficits no 
organismo. 
A UREIA CONTRIBUI PARA MANTER O INTERSTÍCIO 
MEDULAR RENAL HIPEROSMÓTICO E FORMAR 
URINA CONCENTRADA 
A ureia contribui com cerca de 40 a 50% da osmolaridade (500 a 600 
mOsm/ ℓ ) do interstício medular renal quando os rins formam urina com 
máxima concentração. Diferentemente do cloreto de sódio, a ureia é 
reabsorvida pelo túbulo de forma passiva. Quando ocorre déficit de água e a 
concentração de ADH do sangue aumenta, grandes quantidades de ureia são 
reabsorvidas passivamente dos ductos coletores medulares profundos para o 
interstício.O mecanismo de reabsorção da ureia para a medula renal é como segue: 
conforme a água flui pelo ramo ascendente da alça de Henle até os túbulos 
coletores corticais, pouca ureia é reabsorvida, visto que esses segmentos são 
impermeáveis a ela (ver Tabela 29.1). Na presença de altas concentrações de 
ADH, a água é rapidamente reabsorvida do túbulo coletor cortical e a 
concentração de ureia sobe rapidamente porque essa região do túbulo não é 
tão permeável à ureia. 
À medida que o líquido tubular flui para os ductos coletores profundos 
da medula, mais água será reabsorvida, resultando em concentração ainda 
maior de ureia no líquido. Essa alta concentração de ureia do líquido tubular 
da região mais profunda do ducto coletor medular causa difusão de ureia do 
túbulo para o líquido intersticial renal. A difusão é grandemente facilitada 
por transportadores de ureia específicos, UT-A1 e UT-A3. Esses 
transportadores são ativados pelo ADH, aumentando ainda mais o transporte 
de ureia do ducto coletor medular quando os níveis de ADH estão 
aumentados. O movimento simultâneo de água e ureia para fora dos ductos 
coletores medulares profundos mantém alta concentração de ureia no líquido 
tubular e, por fim, na urina, mesmo com reabsorção de ureia. 
O papel fundamental da ureia em contribuir com a capacidade de 
concentração da urina é evidenciado pelo fato de que pessoas que ingerem 
dieta com alto teor de proteínas, gerando grandes quantidades de ureia como 
um produto nitrogenado do metabolismo, podem concentrar a urina melhor 
do que pessoas com dietas de teor proteico e produção de ureia mais baixos. 
A má nutrição é associada a menor concentração de ureia no interstício 
medular e considerável comprometimento da capacidade de concentração da 
urina. 
A recirculação da ureia do ducto coletor para a alça de Henle 
contribui para manter a medula renal hiperosmótica. Uma pessoa 
saudável normalmente excreta 20 a 60% da carga filtrada de ureia, 
dependendo do fluxo urinário e do estado de hidratação. Em geral, a taxa de 
excreção de ureia é determinada principalmente pelos seguintes fatores: (1) 
concentração de ureia do plasma; (2) taxa de filtração glomerular (TFG); e 
(3) reabsorção tubular renal de ureia. Em pacientes com doença renal e que 
apresentam grave redução da TFG, a concentração plasmática de ureia 
aumenta significativamente, retornando a carga filtrada de ureia e sua 
excreção ao nível normal (igual à taxa de produção de ureia), apesar da TFG 
diminuída. 
No túbulo proximal, 40 a 50% da ureia filtrada sofrem reabsorção, 
contudo, a concentração de ureia do líquido tubular ainda assim aumenta em 
razão de a ureia não ser tão permeante quanto a água. A concentração de 
ureia continua aumentando à medida que o líquido tubular flui para os 
segmentos delgados da alça de Henle, em parte devido à reabsorção de água 
do ramo descendente da alça e em parte devido a um grau de secreção de 
ureia para o segmento delgado a partir do interstício medular (ver Figura 
29.6). A secreção passiva de ureia para os segmentos delgados da alça de 
Henle é facilitada pelo transportador de ureia UT-A2. 
O segmento ascendente espesso da alça de Henle, o túbulo distal e o 
túbulo coletor cortical são menos permeáveis à ureia, sendo somente 
pequenas quantidades reabsorvidas normalmente nesses segmentos. Quando 
o rim está formando urina concentrada e os níveis de ADH estão altos, a 
reabsorção de água do túbulo distal e túbulo coletor cortical aumenta a 
concentração de ureia no líquido tubular. Conforme essa ureia flui para o 
ducto coletor medular profundo, a alta concentração e os transportadores 
UT-A1 e UT-A3 causam difusão da ureia para o interstício medular. Uma 
considerável parte dessa ureia então se difunde para o segmento delgado da 
alça de Henle e, em seguida, ascende ao ramo ascendente da alça, túbulo 
distal e túbulo coletor cortical para posteriormente retornar ao ducto coletor 
medular. Dessa forma, a ureia pode recircular através dessas porções 
terminais do sistema tubular por diversas vezes antes de sua excreção. Cada 
passagem pelo circuito contribui com a manutenção de alta concentração de 
ureia. 
Essa área de recirculação fornece, ainda, um mecanismo de formação 
da medula renal hiperosmótica. Como a ureia é um dos produtos metabólicos 
mais abundantes excretados pelos rins, esse mecanismo de concentração de 
ureia previamente à sua excreção é essencial à preservação de líquido no 
organismo quando ocorre baixo suprimento de água. 
Já no caso de excesso de água no organismo, o fluxo urinário aumenta, 
o que por conseguinte reduz a concentração de ureia nos ductos coletores 
medulares profundos, causando menos difusão de ureia para o interstício 
medular renal. Os níveis de ADH também diminuem em razão do excesso de 
água, o que acaba por reduzir a permeabilidade desses ductos tanto à água 
quanto à ureia, causando maior excreção desta última na urina. 
A TROCA POR CONTRACORRENTE NOS VASOS 
RETOS PRESERVA A HIPEROSMOLARIDADE DA 
MEDULA RENAL 
1. 
2. 
É necessário haver aporte sanguíneo à medula renal a fim de suprir as 
necessidades metabólicas das células dessa região dos rins. Todavia, sem um 
sistema especial de fluxo sanguíneo medular, os solutos bombeados para a 
medula renal pelo mecanismo multiplicador de contracorrente seriam 
rapidamente dissipados. 
Duas características especiais do fluxo sanguíneo da medula renal 
contribuem para preservar as altas concentrações de solutos: 
O fluxo sanguíneo na medula renal é baixo, correspondendo a menos 
que 5% do fluxo sanguíneo renal total. Esse fluxo lento é suficiente 
para suprir as necessidades metabólicas dos tecidos, minimizando, 
porém, a perda de solutos do interstício renal. 
Os vasos retos servem como mediadores de contracorrente, 
minimizando também a remoção de solutos do interstício medular 
renal. 
O mecanismo de trocas por contracorrente funciona como segue (ver 
Figura 29.7). O sangue entra e sai da medula através dos vasos retos no 
limite entre córtex e medula renal. Os vasos retos, assim como outros 
capilares, são altamente permeáveis a solutos do sangue, exceto pelas 
proteínas plasmáticas. À medida que o sangue descende pela medula em 
direção às papilas, torna-se progressivamente mais concentrado, em parte 
devido à entrada de solutos do interstício e em parte devido à perda de água 
para o interstício. No momento de sua chegada às extremidades dos vasos 
retos, sua concentração é de cerca de 1.200 mOsm/ℓ, igual à do interstício 
medular. Durante sua ascensão de volta ao córtex, o sangue torna-se 
progressivamente menos concentrado conforme solutos se difundem de volta 
ao interstício e a água adentra os capilares. 
Embora grandes quantidades de líquido e solutos sejam trocadas ao 
longo dos vasos retos, há pouca diluição final da concentração do líquido 
intersticial em cada nível da medula renal tendo em vista o formato em “U” 
desses capilares, que atuam como mediadores do mecanismo de 
contracorrente. Portanto, os vasos retos não criam a hiperosmolaridade 
medular, apenas impedem que ela seja dissipada. 
O formato de “U” dos vasos minimiza a perda de solutos do interstício, 
mas não impede o alto fluxo de líquido e solutos para o sangue em função 
das usuais pressões hidrostáticas e coloidosmóticas que favorecem a 
reabsorção nesses capilares. Sob condições estáveis, os vasos retos levam 
embora quantidades de soluto e água próximas daquelas absorvidas dos 
túbulos medulares, sendo preservada a alta concentração de solutos 
estabelecida pelo mecanismo de contracorrente. 
O aumento do fluxo sanguíneo na medula renal reduz a 
capacidade de concentração da urina. Alguns vasodilatadores podem 
aumentar significativamente o fluxo sanguíneo da medula renal, causando 
remoção de parte dos solutos e redução da capacidade máxima de 
concentração da urina. Aumentos marcantes na pressão arterial tambémaumentam o fluxo sanguíneo medular renal até um grau maior que em outras 
regiões dos rins, gerando uma tendência de diluição do interstício 
hiperosmótico, o que também reduz a capacidade de concentração da urina. 
Conforme discutido anteriormente, a capacidade máxima dos rins de 
concentrar a urina determina-se não só pelo nível de ADH, mas também pela 
osmolaridade do líquido intersticial da medular renal. Mesmo com níveis 
máximos de ADH, a capacidade de concentração da urina permanecerá 
diminuída se o fluxo sanguíneo medular estiver alto o suficiente para reduzir 
a hiperosmolaridade dessa região. 
RESUMO DO MECANISMO DE CONCENTRAÇÃO DA 
URINA E ALTERAÇÕES NA OSMOLARIDADE EM 
DIFERENTES SEGMENTOS TUBULARES 
As alterações da osmolaridade e volume do líquido tubular ao longo de sua 
passagem por diferentes partes do néfron encontram-se demonstradas na 
Figura 29.8. 
Túbulo proximal. Cerca de 65% da maioria dos eletrólitos filtrados 
sofrem reabsorção no túbulo proximal. Contudo, as membranas dessa região 
são altamente permeáveis à água, ou seja, não importa quanto soluto seja 
reabsorvido, a água também se difundirá através da membrana por osmose. 
Essa difusão de água através do epitélio tubular proximal é auxiliada pelo 
canal de água aquaporina 1 (AQP-1). Portanto, a osmolaridade do líquido 
permanece praticamente a mesma do filtrado glomerular, cerca de 300 
mOsm/ℓ. 
Ramo descendente da alça de Henle. Conforme o líquido flui pelo 
ramo descendente da alça de Henle, ocorre reabsorção de água para a medula 
renal. Essa porção do néfron é toda delgada, também contém AQP-1 e é 
altamente permeável à água; porém, muito menos permeável a sódio e ureia. 
Desse modo, a osmolaridade do líquido que flui pelo ramo descendente da 
alça de Henle aumenta gradativamente até se tornar próxima da 
osmolaridade do interstício circunjacente, aproximadamente 1.200 mOsm/ℓ 
quando a concentração de ADH do sangue está alta. 
Durante a formação de urina diluída em razão de baixos níveis de 
ADH, a osmolaridade do interstício medular é menor que 1.200 mOsm/ ℓ ; 
como consequência, o líquido tubular do ramo descendente também se torna 
menos concentrado. Essa menor concentração se deve em parte à menor 
reabsorção de ureia para o interstício medular pelos ductos coletores em 
virtude dos baixos níveis de ADH, de forma que os rins produzem maior 
volume de urina diluída. 
Segmento ascendente delgado da alça de Henle. O segmento 
ascendente delgado é essencialmente impermeável à água, mas reabsorve 
uma parte do cloreto de sódio. Em razão da alta concentração de cloreto de 
sódio do líquido tubular produzida pela reabsorção da água no ramo 
descendente da alça de Henle, ocorre certo grau de difusão passiva de 
cloreto de sódio do segmento ascendente delgado para o interstício medular. 
Portanto, o líquido tubular vai se tornando mais diluído à medida que o 
cloreto de sódio se difunde para fora do túbulo e a água permanece nele. 
Parte da ureia absorvida para o interstício medular pelos ductos 
coletores também se difunde para o ramo ascendente, devolvendo ureia ao 
sistema tubular e auxiliando na prevenção de sua remoção da medula renal. 
A reciclagem de ureia é um mecanismo adicional que contribui com a 
medula renal hiperosmótica. 
Segmento ascendente espesso da alça de Henle. A porção espessa 
do ramo ascendente da alça de Henle também é praticamente impermeável à 
água, embora grandes quantidades de sódio, cloreto, potássio e outros íons 
sejam ativamente transportadas (bombeadas) para o interstício medular nessa 
região. Portanto, o líquido (filtrado) do segmento ascendente espesso tornase 
muito diluído, com sua concentração decaindo até 140 mOsm/ℓ. 
Porção inicial do túbulo distal. O início do túbulo distal possui 
propriedades similares às do segmento ascendente espesso da alça de Henle, 
de forma que o líquido tubular sofre maior diluição e chega a 100 mOsm/ℓ à 
medida que os solutos são reabsorvidos e a água permanece no túbulo. 
Porção final do túbulo distal e túbulos coletores corticais. No 
final do túbulo distal e nos túbulos coletores corticais, a osmolaridade do 
líquido tubular depende dos níveis de ADH. Quando estes estão altos, os 
túbulos tornam-se altamente permeáveis à água e grandes quantidades de 
água são reabsorvidas. A ureia, porém, não é um soluto muito permeante 
nessa região do néfron, o que resulta em alta concentração de ureia à medida 
que a água é reabsorvida. Esse processo permite que a maior parte da ureia 
que chega no túbulo distal e túbulo coletor cortical passe para os ductos 
medulares profundos, a partir dos quais será reabsorvida ou excretada na 
urina. Na ausência de ADH, pouca água é reabsorvida no final do túbulo 
distal e no túbulo coletor cortical, resultando em uma diminuição da 
osmolaridade em razão da contínua reabsorção ativa de íons nesses 
segmentos. 
Ductos coletores medulares profundos. A concentração do líquido 
dos ductos coletores mais profundos da medula renal também depende dos 
seguintes fatores: (1) ADH; e (2) osmolaridade do interstício medular 
circunjacente, estabelecida pelo mecanismo de contracorrente. Na presença 
de grandes quantidades de ADH, esses ductos se tornam altamente 
permeáveis à água, ocorrendo difusão de água do túbulo para o interstício 
até que se atinja um equilíbrio osmótico, em que a concentração do líquido 
tubular se iguala à do interstício medular renal (1.200 a 1.400 mOsm/ ℓ ). 
Desse modo, diante de altos níveis de ADH, produz-se um pequeno volume 
de urina concentrada. Como a reabsorção de água aumenta a concentração 
de ureia no líquido tubular e visto que esses ductos coletores possuem 
transportadores específicos para facilitar a difusão da ureia, uma grande 
parte da ureia concentrada nos ductos difunde-se do lúmen para o interstício 
medular. Essa absorção de ureia contribui com a manutenção de alta 
osmolaridade no interstício e com a capacidade de concentração de urina dos 
rins. 
Muitos pontos importantes que devem ser considerados podem não 
estar evidentes com essa discussão. Primeiro, embora o cloreto de sódio seja 
um dos principais solutos que contribui com a hiperosmolaridade do 
interstício medular, o rim pode, se necessário, excretar urina altamente 
concentrada contendo pouco cloreto de sódio. A hiperosmolaridade urinária 
nesses casos deve-se à alta concentração de outros solutos, especialmente 
produtos metabólicos como a ureia. Uma condição para que isso ocorra é a 
desidratação acompanhada de baixa ingestão de sódio. Conforme discutido 
no Capítulo 30, a baixa ingestão de sódio estimula a formação dos 
hormônios angiotensina II e aldosterona, os quais, juntos, causam intensa 
reabsorção de sódio dos túbulos ao mesmo tempo em que deixam para trás 
ureia e outros solutos, mantendo alta a concentração da urina. 
Segundo, grandes quantidades de urina diluída podem ser excretadas 
sem que a excreção de sódio seja aumentada. Essa característica é 
possibilitada por meio da redução da secreção de ADH, o que diminui a 
reabsorção de água nos segmentos tubulares mais distais sem alterar 
significativamente a reabsorção de sódio. 
Por fim, existe um volume de urina obrigatório, determinado pela 
capacidade máxima de concentração dos rins e da quantidade de soluto que 
deverá ser excretado. Portanto, se for necessário excretar grandes 
quantidades de soluto, estas deverão ser acompanhadas pela quantidade 
mínima de água necessária a essa excreção. Por exemplo, se for necessária a 
excreção de 600 miliosmóis de soluto a cada dia, isso demandará excreção 
de, no mínimo, 0,5 ℓ de urina, dada a capacidade de concentração máxima de 
1.200 mOsm/ℓ. 
Como quanti􀍅car a concentração e a diluição da urina pelos rins: 
clearance (depuração) osmolar e de água livre 
O processo de concentração ou diluição da urina requer que os rins 
excretem água e solutos de forma relativamente independente. Quandoa 
urina está diluída, a água está sendo excretada em maior quantidade que 
solutos. Da mesma forma, quando a urina está concentrada, os solutos 
estão sendo excretados em maior quantidade que a água. 
O clearance total de solutos do sangue pode ser expresso na forma de 
clearance osmolar (Cosm). Trata-se do volume de plasma depurado de 
solutos por minuto, da mesma forma com que se calcula o clearance de 
uma substância qualquer: 
em que Uosm é a osmolaridade urinária, V· é o 􀍅uxo urinário e Posm é a 
osmolaridade do plasma. Por exemplo, se a osmolaridade plasmática for 
300 mOsm/ℓ, a urinária 600 mOsm/ℓ e o 􀍅uxo urinário for de 1 mℓ/min 
(0,001 ℓ/min), então a taxa de excreção osmolar será 0,6 mOsm/min (600 
mOsm/ ℓ × 0,001 ℓ /min) e o clearance osmolar será 0,6 mOsm/min 
divididos por 300 mOsm/ℓ, ou 0,002 ℓ/min (2,0 mℓ/min). Isso signi􀍅ca que 
2 mililitros de plasma são depurados do soluto a cada minuto. 
Clearance de água livre: taxas relativas com que solutos e água são 
excretados 
O clearance de água livre (CH2O) é calculado como a diferença entre a 
excreção de água (􀍅uxo urinário) e o clearance osmolar: 
Ou seja, a taxa de clearance de água livre representa a taxa com que a água 
sem solutos é excretada pelos rins. Quando o clearance é positivo, entendese 
que há excreção de água em excesso pelos rins; quando é negativo, 
1. 
2. 
entende-se que solutos estão sendo removidos do sangue em excesso 
pelos rins, concomitantemente à conservação de água. 
Utilizando-se o exemplo anterior, se o 􀍅uxo urinário for igual a 1 
mℓ/min e o clearance osmolar for igual a 2 mℓ/min, o clearance de água 
livre será de –1 m ℓ /min. Isso signi􀍅ca que, em vez de os rins estarem 
eliminando mais água do que solutos, estão na realidade devolvendo água 
à circulação sistêmica, como ocorre em dé􀍅cits de água. Portanto, sempre 
que a osmolaridade da urina for maior do que a osmolaridade do plasma, o 
clearance de água livre será negativo, indicando que está ocorrendo 
conservação de água. 
Quando os rins estão formando urina diluída (i. e., urina com 
osmolaridadePosm = 2,1 × PNa 
+ (mmol/ℓ) 
Por exemplo, com uma concentração plasmática de sódio de 142 mEq/ 
ℓ, a osmolaridade seria estimada por essa fórmula em cerca de 298 mOsm/ℓ. 
Para maior precisão, especialmente em condições associadas a uma doença 
renal, inclui-se a contribuição da concentração plasmática (em mmol/ℓ) de 
outros dois solutos, glicose e ureia: 
Posm = 2 × [PNa 
+, mmol/ℓ] + [Pglicose, mmol/ℓ] + [Pureia, mmol/ℓ] 
Essas estimativas da osmolaridade plasmática são em geral precisas 
dentro de uma pequena faixa de porcentagem em relação à mensuração 
direta.2 
Normalmente, íons sódio e ânions associados (primariamente 
bicarbonato e cloreto) representam aproximadamente 94% dos osmóis 
extracelulares, com glicose e ureia contribuindo com cerca de 3 a 5% do 
total. Contudo, visto que a ureia transpõe facilmente a maior parte das 
membranas celulares, a pressão osmótica por ela exercida é pouco efetiva 
sob condições estáveis. Portanto, os íons sódio e seus ânions associados são 
os principais determinantes do movimento de líquidos através das 
membranas celulares. Como consequência, pode-se discutir o controle da 
osmolaridade e da concentração de sódio de maneira conjunta. 
Embora o controle da quantidade de sódio e água excretados pelos rins 
inclua múltiplos mecanismos, dois sistemas primários estão especialmente 
envolvidos na regulação da concentração de sódio e osmolaridade do líquido 
extracelular: (1) o sistema osmorreceptor-ADH; e (2) o mecanismo da sede. 
SISTEMA DE FEEDBACK OSMORRECEPTOR-ADH 
A Figura 29.9 demonstra os componentes básicos do sistema de feedback 
osmorreceptor-ADH para o controle da concentração de sódio e 
osmolaridade do líquido extracelular. Quando a osmolaridade aumenta 
acima do normal devido a, por exemplo, um déficit de água livre, esse 
sistema de feedback funciona da seguinte maneira: 
células osmorreceptoras, localizadas no hipotálamo anterior, próximas 
aos núcleos supraópticos. 
Ao se retraírem, as células osmorreceptoras deflagram impulsos 
nervosos para outras células dos núcleos supraópticos, as quais 
transmitem o sinal pelo pedúnculo da glândula hipófise até a neurohipófise. 
Esses potenciais de ação conduzidos até a neuro-hipófise estimulam a 
liberação de ADH, que se encontra armazenado em grânulos (ou 
vesículas) secretórios nas terminações nervosas. 
O ADH ganha a corrente sanguínea e é transportado até os rins, onde 
causa aumento da permeabilidade à água nos túbulos distais, túbulos 
coletores corticais e ductos coletores medulares. 
O aumento da permeabilidade à água nos segmentos distais do néfron 
causa aumento da reabsorção de água e excreção de um pequeno 
volume de urina concentrada. 
Portanto, a água é conservada enquanto o sódio e outros solutos 
continuam sendo excretados na urina. Isso causa diluição dos solutos do 
líquido extracelular, corrigindo a alta concentração inicial desse líquido. 
A sequência oposta de eventos ocorre quando o líquido extracelular está 
excessivamente diluído (hiposmótico). Por exemplo, com a ingestão 
excessiva de água e redução na osmolaridade do líquido extracelular, formase 
menos ADH, os túbulos renais reduzem sua permeabilidade à água, 
menos água é reabsorvida e um grande volume de urina diluída é formado. 
Isso, por conseguinte, concentra os líquidos corporais e recupera a 
osmolaridade normal do plasma. 
SÍNTESE DE ADH NOS NÚCLEOS SUPRAÓPTICOS E 
PARAVENTRICULARES DO HIPOTÁLAMO E 
LIBERAÇÃO DE ADH PELA NEURO-HIPÓFISE 
A Figura 29.10 demonstra a neuroanatomia do hipotálamo e da glândula 
hipófise, onde ocorrem síntese e liberação de ADH. O hipotálamo contém 
dois tipos de neurônios magnocelulares (grandes) que sintetizam o ADH nos 
núcleos supraópticos e paraventriculares hipotalâmicos, aproximadamente 
cinco sextos nos primeiros e um sexto nos segundos. Ambos os núcleos 
possuem axônios que se estendem até a neuro-hipófise. Uma vez sintetizado 
o ADH, este é transportado pelos axônios dos neurônios até suas 
extremidades, terminando na glândula neuro-hipófise. Quando os núcleos 
supraópticos e paraventriculares são estimulados pelo aumento da 
osmolaridade ou outros fatores, impulsos nervosos passam por esses 
terminais nervosos, modificando a permeabilidade de sua membrana e 
aumentando o influxo de cálcio. O ADH armazenado nos grânulos (também 
chamados vesículas) secretórios dos terminais nervosos é liberado em 
resposta ao aumento da entrada de cálcio. Esse ADH liberado é então 
carreado pelos capilares sanguíneos da neuro-hipófise até a circulação 
sistêmica. A secreção do ADH em resposta a um estímulo osmótico ocorre 
rapidamente, de forma que seus níveis plasmáticos podem aumentar em 
muitas vezes dentro de minutos, proporcionando um meio rápido de 
alteração da excreção renal de água. 
Uma segunda região importante de controle da osmolaridade e secreção 
de ADH está localizada na região anteroventral do terceiro ventrículo, 
conhecida pela sigla região AV3V. Na porção superior dessa região existe 
uma estrutura denominada órgão subfornicial e, na região inferior, há uma 
outra estrutura chamada órgão vascular da lâmina terminal. Entre os dois 
órgãos está o núcleo pré-óptico mediano, com múltiplas conexões neurais 
com ambos os órgãos e também com os núcleos supraópticos e centros de 
controle da pressão arterial situados no bulbo. Lesões na região AV3V 
causam múltiplos déficits de controle da secreção de ADH, da sede, do 
apetite por sódio e da pressão arterial. A estimulação elétrica dessa região ou 
a estimulação da formação de angiotensina II podem aumentar a secreção de 
ADH, sede e apetite por sódio. 
Figura 29.10 Neuroanatomia do hipotálamo, onde ocorre a síntese do hormônio 
antidiurético (ADH), e da neuro-hipófise, onde ocorre sua secreção. 
Próximos à região AV3V e núcleos supraópticos residem neurônios que 
são excitados por pequenos aumentos da osmolaridade do líquido 
extracelular – recebendo, por essa razão, o nome de osmorreceptores. Essas 
células enviam sinais nervosos aos núcleos supraópticos para controlar seu 
disparo e secreção de ADH. É provável que também induzam a sede em 
resposta ao aumento da osmolaridade do líquido extracelular. 
Tanto o órgão subfornicial quanto o órgão vascular da lâmina terminal 
apresentam aporte vascular desprovido da típica barreira hematencefálica 
que, se estivesse presente neste local, impediria a difusão da maior parte dos 
íons do sangue para o tecido neural. Essa característica possibilita que íons e 
outros solutos se movimentem entre o sangue e o líquido intersticial local 
dessa região. Como resultado, os osmorreceptores rapidamente respondem a 
mudanças na osmolaridade do líquido extracelular, exercendo forte controle 
sobre a secreção de ADH e a sede, conforme discutido mais adiante. 
ESTIMULAÇÃO DA LIBERAÇÃO DE ADH PELA 
DIMINUIÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL E/OU DO 
VOLUME SANGUÍNEO 
A liberação de ADH também é controlada por reflexos cardiovasculares que 
respondem à diminuição da pressão arterial e/ou do volume sanguíneo, 
incluindo os seguintes: (1) reflexos barorreceptores arteriais; e (2) reflexos 
cardiopulmonares, ambos discutidos no Capítulo 18. Essas vias de reflexo se 
originam em regiões de alta pressão da circulação, como arco aórtico e seio 
carotídeo, e também em regiões de baixa pressão, especialmente nos átrios 
cardíacos. Estímulos aferentes são carreados pelo nervo vago (X) e 
glossofaríngeo (IX), com sinapses nos núcleos do trato solitário. Projeções a 
partir desses núcleos transmitem sinais aos núcleos hipotalâmicos que 
controlam a síntese e secreção de ADH. 
Ou seja, além da osmolaridade aumentada, dois outros estímulos 
aumentam a secreção de ADH: (1) redução da pressão arterial; e (2) redução 
do volume sanguíneo. Sempre que a pressão arterial e o volume estiverem 
reduzidos, como durante uma hemorragia, o aumento da secreção de ADH 
causará aumento da reabsorção de líquidos nosrins, auxiliando na 
restauração da pressão arterial e volemia ao normal. 
Importância quantitativa da osmolaridade e dos re􀍅exos 
cardiovasculares no estímulo da secreção de ADH 
Como demonstrado pela Figura 29.11, uma redução do volume efetivo de 
sangue ou um aumento na osmolaridade do líquido extracelular estimulam a 
secreção de ADH. Todavia, o ADH é consideravelmente mais sensível a 
pequenas alterações da osmolaridade do que a alterações de igual 
porcentagem no volume sanguíneo. Por exemplo, uma alteração de apenas 
1% na osmolaridade plasmática é suficiente para aumentar os níveis de 
ADH. Contudo, após perda sanguínea, os níveis de ADH não se alteram 
significativamente até que o volume tenha sido alterado em cerca de 10%. 
Após esse limite, reduções adicionais de volume resultarão em rápido 
aumento dos níveis de ADH. Portanto, nas reduções graves do volume 
sanguíneo, os reflexos cardiovasculares exercem um grande papel na 
estimulação da secreção de ADH. A regulação diária usual da secreção de 
ADH durante a simples desidratação sofre influência principalmente das 
alterações da osmolaridade plasmática. Reduções de volume sanguíneo e 
pressão arterial, porém, potencializam sobremaneira a resposta do ADH ao 
aumento da osmolaridade. 
Figura 29.11 Efeito do aumento da osmolaridade plasmática ou diminuição do 
volume sanguíneo sobre o nível plasmático (P) do hormônio antidiurético (ADH), 
também chamado arginina vasopressina (AVP). (Modificada de Dunn FL, Brennan 
TJ, Nelson AE et al.: The role of blood osmolality and volume in regulating 
vasopressin secretion in the rat. J Clin Invest 52[12]:3212, 1973.) 
OUTROS ESTÍMULOS PARA A SECREÇÃO DE ADH 
A secreção de ADH também pode aumentar ou diminuir em resposta a 
outros estímulos ao sistema nervoso central, bem como em razão de vários 
fármacos e hormônios, conforme demonstrado na Tabela 29.2. Por exemplo, 
a náusea serve como um potente estímulo para a liberação de ADH, 
podendo aumentá-la em até 100 vezes no caso de vômito. Da mesma forma, 
substâncias como nicotina e morfina estimulam a liberação de ADH, ao 
passo que o álcool inibe essa liberação. A notável diurese observada após 
ingestão de álcool deve-se, em parte, à inibição da liberação de ADH. 
Tabela 29.2 Controle da secreção do hormônio antidiurético. 
Aumentam os níveis de ADH Diminuem os níveis de ADH 
↑ Osmolaridade plasmática ↓ Osmolaridade plasmática 
↓ Volume sanguíneo ↑ Volume sanguíneo 
↓ Pressão arterial ↑ Pressão arterial 
Náuseas 
Hipoxia 
Substâncias Substâncias 
Mor􀍅na Álcool 
Nicotina Clonidina (anti-hipertensivo) 
Ciclofosfamida Haloperidol (antagonista dopaminérgico) 
IMPORTÂNCIA DA SEDE NO CONTROLE DA 
OSMOLARIDADE E CONCENTRAÇÃO DE SÓDIO 
EXTRACELULAR 
Os rins minimizam a perda de líquidos durante déficits de água por meio do 
sistema de feedback osmorreceptor-ADH. É preciso, contudo, adequada 
ingestão de líquidos para contrabalançar a perda que ocorre durante a 
sudorese, a respiração e através do trato gastrointestinal. A ingestão de 
líquidos é regulada pelo mecanismo da sede, o qual, juntamente com o 
1. 
mecanismo osmorreceptor-ADH, mantém controle preciso da osmolaridade 
e concentração de sódio do líquido extracelular. 
Muitos desses mesmos fatores que estimulam a secreção de ADH 
também aumentam a sede, definida como um desejo consciente por água. 
CENTROS DA SEDE NO SISTEMA NERVOSO 
CENTRAL 
Referindo-se novamente à Figura 29.10, a mesma área da parede 
anteroventral do terceiro ventrículo que promove a liberação de ADH 
também estimula a sede. Há também uma outra área, localizada na região 
anterolateral do núcleo pré-óptico, que após estimulada eletricamente induz 
a ingestão imediata de líquidos, a qual perdura enquanto se mantiver o 
estímulo. Todas essas áreas juntas recebem o nome de centro da sede. 
Os neurônios do centro da sede respondem a injeções de solução salina 
hipertônica com estímulo do comportamento de ingestão de líquidos. Essas 
células praticamente funcionam como osmorreceptores, ativando o 
mecanismo da sede da mesma forma com que os osmorreceptores estimulam 
a liberação de ADH. 
O aumento da osmolaridade do líquido cefalorraquidiano no terceiro 
ventrículo produz essencialmente o mesmo efeito de induzir a ingestão de 
líquidos. É provável que o órgão vascular da lâmina terminal, situado 
imediatamente abaixo da superfície ventricular na extremidade inferior da 
região AV3V, esteja intimamente envolvido na mediação dessa resposta. 
ESTÍMULOS DA SEDE 
A Tabela 29.3 resume alguns dos conhecidos estímulos da sede. 
Um dos mais importantes estímulos é o aumento da osmolaridade do 
líquido extracelular, que causa desidratação intracelular nos centros 
2. 
3. 
da sede, estimulando a sensação de sede. 
O valor dessa resposta é evidente: auxilia na diluição dos líquidos 
extracelulares e recupera a osmolaridade normal. 
A diminuição do volume de líquido extracelular e da pressão arterial 
também estimula a sede por meio de uma via independente do estímulo 
causado pela osmolaridade plasmática. 
Portanto, a perda de volume sanguíneo nas hemorragias estimula a 
sede, mesmo que não ocorra alteração na osmolaridade plasmática. Esse 
estímulo provavelmente ocorre em razão de sinais nervosos advindos de 
barorreceptores cardiopulmonares e sistêmicos da circulação. 
Um terceiro importante estímulo da sede é a angiotensina II. 
Tabela 29.3 Controle da sede. 
Aumentam a sede Diminuem a sede 
↑ Osmolaridade plasmática ↓ Osmolaridade plasmática 
↓ Volume sanguíneo ↑ Volume sanguíneo 
↓ Pressão arterial ↑ Pressão arterial 
↑ Angiotensina II ↓ Angiotensina II 
Boca seca Distensão gástrica 
Estudos em animais demonstraram que a angiotensina II atua sobre o 
órgão subfornicial e órgão vascular da lâmina terminal. Essas regiões são 
desprovidas de barreira hematencefálica, de forma que peptídeos como a 
angiotensina II podem se difundir para os tecidos. Como a angiotensina II 
também é estimulada por fatores associados à hipovolemia e hipotensão 
arterial, seu efeito sobre a sede auxilia na restauração do volume sanguíneo e 
pressão arterial ao normal, juntamente com suas outras ações nos rins no 
sentido de reduzir a excreção de líquidos. 
4. 
5. 
A sensação de secura na boca e nas membranas mucosas do esôfago 
pode provocar a sensação de sede. 
Como resultado, um indivíduo sedento pode sentir alívio de sua sede 
quase imediatamente após ingerir água, mesmo que a água não tenha sido 
absorvida pelo trato gastrointestinal e ainda não tenha exercido nenhum 
efeito sobre a osmolaridade do líquido extracelular. 
Estímulos gastrointestinais e faríngeos influenciam a sede. 
Em animais com comunicação do esôfago com o meio externo de 
forma a impedir que a água seja absorvida para o sangue, ocorre alívio 
parcial da sede após ingestão de água, ainda que de maneira temporária. 
Ademais, a distensão gástrica pode aliviar parcialmente a sede. Por exemplo, 
a simples insuflação de um balão dentro do estômago pode aliviar a sede. 
Todavia, o alívio gerado por mecanismos gastrointestinais ou faríngeos é de 
curta duração; o desejo por água somente é completamente satisfeito quando 
a osmolaridade plasmática e/ou o volume sanguíneo retornam ao normal. 
A capacidade dos animais e humanos de “mensurar” sua ingestão de 
líquidos é importante, pois previne a hiperidratação. Quando uma pessoa 
bebe água, 30 a 60 minutos podem ser necessários até que a água seja 
reabsorvida e distribuída ao longo do organismo. Se a sensação de sede não 
fosse temporariamente aliviada após a ingestão de água, essa pessoa 
continuaria a beber água incessantemente até que ocorresse hiperidratação e 
diluição excessiva dos líquidos corporais. Estudos experimentais 
demonstraram repetidas vezes que animais ingerem quase que exatamente a 
quantidade de água necessária para recuperar a osmolaridade plasmática e o 
volume sanguíneo normais. 
LIMIARDO ESTÍMULO OSMOLAR DE INGESTÃO DE 
LÍQUIDOS 
Os rins necessitam excretar continuamente uma quantidade obrigatória de 
água, mesmo no indivíduo desidratado, a fim de depurar o organismo dos 
excessos de solutos que são ingeridos ou produzidos pelo metabolismo. A 
água também é perdida por meio de evaporação e sudorese através da pele. 
Portanto, há sempre uma tendência de desidratação, com resultante aumento 
da concentração de sódio e osmolaridade do líquido extracelular. 
Quando a concentração de sódio aumenta apenas cerca de 2 mEq/ ℓ 
acima do normal, o mecanismo da sede é ativado, gerando um desejo de 
beber água. A isso se dá o nome de limiar de ingestão de líquidos. Portanto, 
mesmo pequenos aumentos da osmolaridade plasmática já são normalmente 
seguidos por ingestão de água, restaurando a osmolaridade e volume do 
líquido extracelular ao normal. Dessa forma, mantêm-se precisamente 
controladas a osmolaridade e concentração de sódio do líquido extracelular. 
Distúrbios da sede e ingestão de água. Conforme discutido 
anteriormente, ocorre aumento da sede em diversos distúrbios clínicos que 
cursam com aumento do volume de urina e diminuição do volume de 
líquido extracelular, como no diabetes melito ou insípido mal controlado. 
Nesses casos, o aumento da ingestão de água funciona como uma resposta 
compensatória para o aumento da osmolaridade plasmática e/ou depleção 
do volume extracelular. A polidipsia, ou sede excessiva, ocorre algumas 
vezes sem um estímulo 􀍅siológico conhecido da sede. A polidipsia 
psicogênica, por exemplo, pode ser causada por doenças mentais como 
esquizofrenia ou transtorno obsessivo-compulsivo, podendo causar 
signi􀍅cativa hiponatremia dilucional. Em contrapartida, a adipsia, ou 
ausência de sede mesmo na presença de hipernatremia ou depleção de 
volume, é rara e geralmente resulta de lesões dos centros da sede 
hipotalâmicos devidas a traumatismo, infecção ou cirurgia. A de􀍅ciência 
parcial do mecanismo de sede, causando ingestão de água inadequada 
(hipodipsia), ou a incapacidade de acesso a líquidos, pode ocorrer em 
pacientes vítimas de acidentes vasculares cerebrais, pacientes idosos com 
demência ou pacientes criticamente enfermos. Na ausência de ingestão 
adequada de água, ocorrem desidratação e hipernatremia, mesmo com 
aumentos signi􀍅cativos nos níveis de ADH. 
RESPOSTAS INTEGRADAS DOS MECANISMOS 
OSMORRECEPTOR-ADH E DA SEDE 
Em um indivíduo saudável, os mecanismos osmorreceptor-ADH e da sede 
trabalham em paralelo para regular precisamente a osmolaridade e 
concentração de sódio do líquido extracelular, apesar dos desafios constantes 
de desidratação. Mesmo com desafios adicionais, como alta ingestão de 
sódio, esses sistemas de feedback geralmente conseguem manter a 
osmolaridade plasmática razoavelmente constante. A Figura 29.12 
demonstra que o aumento da ingestão de sódio em até seis vezes o normal 
produz apenas um pequeno efeito na concentração plasmática de sódio, 
contanto que o ADH e o mecanismo de sede funcionem corretamente. 
Quando ocorre falha ou no mecanismo do ADH ou da sede, em geral 
um deles ainda consegue controlar a osmolaridade e a concentração de sódio 
com eficácia razoável contanto que a ingestão de líquidos seja suficiente 
para equilibrar o volume de urina obrigatório e perdas de água causadas pela 
respiração, por sudorese ou pelo trato gastrointestinal. Todavia, se tanto o 
mecanismo do ADH quanto o da sede falharem simultaneamente, haverá 
pouco controle sobre a osmolaridade e a concentração de sódio do plasma. 
Portanto, quando a ingestão de sódio aumenta em razão de um bloqueio total 
do sistema ADH-sede, ocorrem mudanças relativamente grandes na 
concentração de sódio plasmática. Na ausência dos mecanismos ADH-sede, 
nenhum outro mecanismo de feedback será capaz de regular adequadamente 
a concentração de sódio e a osmolaridade do plasma. 
Figura 29.12 Efeito de grandes alterações da ingestão de sódio sobre a 
concentração de sódio do líquido extracelular em cães sob condições normais 
(linha vermelha) e após bloqueio dos sistemas de feedback do hormônio 
antidiurético (ADH) e da sede (linha azul). Observe que o controle da 
concentração de sódio do líquido extracelular era deficiente na ausência desses 
sistemas de feedback. (Cortesia do Dr. David B. Young.) 
Papel da angiotensina II e da aldosterona no controle da 
osmolaridade e concentração de sódio no líquido extracelular 
Conforme discutido no Capítulo 28, tanto a angiotensina II quanto a 
aldosterona exercem um papel importante na regulação da reabsorção de 
sódio pelos túbulos renais. Quando a ingestão de sódio está baixa, níveis 
aumentados desses hormônios estimulam sua reabsorção pelos rins e 
impedem grandes perdas, mesmo que a ingestão de sódio esteja tão baixa 
quanto 10% de seu normal. Da mesma forma, no caso de alta ingestão de 
sódio, a diminuição da formação desses hormônios permite que os rins 
excretem grandes quantidades de sódio. 
Em virtude da importância da angiotensina II e da aldosterona na 
regulação da excreção de sódio pelos rins, pode-se inferir erroneamente 
que eles também exercem um papel importante na regulação da 
concentração de sódio do líquido extracelular. Embora esses hormônios 
aumentem a quantidade de sódio do líquido extracelular, eles aumentam 
também o volume de líquido extracelular por meio de maior reabsorção de 
água juntamente com o sódio. Portanto, a angiotensina II e a aldosterona 
exercem pouco efeito sobre a concentração de sódio, exceto sob condições 
extremas. 
Essa relativa falta de importância da aldosterona na regulação da 
concentração de sódio do líquido extracelular está demonstrada pelo 
experimento ilustrado na Figura 29.13. A 􀍅gura demonstra o efeito da 
mudança da quantidade ingerida de sódio em mais de seis vezes sobre a 
concentração plasmática de sódio, sob duas condições: (1) condições 
normais; e (2) após bloqueio do mecanismo de feedback da aldosterona 
por meio da remoção das glândulas adrenais e infusão de aldosterona em 
taxa constante para que os níveis plasmáticos do hormônio não 
aumentassem nem diminuíssem nos animais. Observe que, quando a 
entrada de sódio no organismo aumentou seis vezes, sua concentração 
plasmática alterou-se somente 1 a 2%. Esse achado indica que, mesmo 
sem um sistema de feedback de aldosterona funcional, a concentração 
plasmática de sódio pode ser regulada adequadamente. O mesmo tipo de 
experimento foi conduzido com o bloqueio da formação de angiotensina II 
e obteve o mesmo resultado.__ 
Há duas razões primárias pelas quais as mudanças nos níveis de 
angiotensina II e aldosterona não produzem efeito signi􀍅cativo na 
concentração plasmática de sódio. Primeiro, conforme discutido 
anteriormente, a angiotensina II e a aldosterona aumentam tanto a 
reabsorção de sódio quanto de água pelos túbulos renais, levando a 
aumento do volume de líquido extracelular e da quantidade de sódio, 
porém com pouca alteração em sua concentração. Segundo, contanto que o 
mecanismo ADH-sede esteja funcional, qualquer tendência de aumento da 
concentração plasmática de sódio será compensada por um aumento na 
ingestão de água ou na secreção plasmática de ADH, o que tende a diluir o 
líquido extracelular de volta ao normal. O sistema ADH-sede supera 
grandemente os sistemas da angiotensina II e aldosterona na regulação da 
concentração de sódio sob condições normais. Mesmo em pacientes com 
hiperaldosteronismo primário, os quais apresentam níveis extremamente 
altos de aldosterona, a concentração plasmática de sódio normalmente 
aumenta apenas cerca de 3 a 5 mEq/ℓ acima do normal. 
Sob condições extremas causadas pela perda completa da secreção de 
aldosterona por uma adrenalectomia ou em pacientes com doença de 
Addison (secreção gravemente comprometida ou ausência total de 
hormônios do córtex adrenal), ocorre extraordinária perda de sódio pelos 
rins, o que pode