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EXCREÇÃO A produção de urina é o resultado de todos os processos que ocorrem no rim. Quando o líquido chega ao final do néfron, ele apresenta pouca semelhança com o líquido que foi filtrado para a Capsula de Bowman. Glicose, aa e metabolitos uteis desaparecem, tendo sido reabsorvidos para dentro do sangue, e os resíduos orgânicos estão mais concentrados. A concentração de íons e água na urina é extremamente variável, dependendo do estado do corpo. Embora a excreção nos diga o que o corpo está eliminando, a excreção por si só não pode nos dar detalhes da função renal. Para qualquer substância: Apenas a taxa de excreção de uma substância não nos diz nada sobre como o rim maneja essa substância. A taxa de excreção de uma substância depende da taxa de filtração da substância e de se a substância é reabsorvida, secretada ou ambas, enquanto ela passa ao longo do túbulo renal. O manejo renal de uma substância e a TDF são, muitas vezes, de interesse clínico. Por exemplo, os médicos usam a informação sobre a TFG da pessoa como um indicador da função global do rim. Todavia, como os investigadores que lidam com seres humanos vivos podem avaliar a filtração, a reabsorção e a secreção em néfrons individuais? Eles não têm como fazer isso de maneira direta: os rins não são tão facilmente acessíveis e os néfrons são microscópicos. Por essa razão, os cientistas tiveram de desenvolver uma técnica que lhes permitisse avaliar a função renal usando apenas uma análise da urina e do sangue. Para fazer isso, eles aplicaram o conceito de depuração. DEPURAÇÃO A depuração é uma forma não invasiva de medir a TFG. A depuração (em inglês, clearance) de um soluto é a taxa na qual esse soluto desaparece do corpo por excreção ou metabolização. A equação geral para a depuração é: Em que a depuração consiste no volume do plasma (mL) depurados de X por minuto. Observe que as unidades para a depuração são mL de plasma e tempo. A substância X não aparece em nenhum lugar em relação as unidades da depuração. Para qualquer soluto que está sendo depurado somente pela excreção renal, a depuração é expressa como o volume de plasma passando pelos rins que foi totalmente limpo do soluto em um dado período de tempo. Devido a esta ser uma maneira indireta de se pensar na excreção (quanto sangue foi depurado de X, em que de quanto sangue de X foi excretado), a depuração frequentemente se torna um conceito difícil de ser compreendido. EX: INULINA Os cientistas descobriram, a partir de experimentos com néfrons isolados, que a inulina injetada no plasma é filtrada livremente para dentro do néfron. A medida que passa pelos túbulos renais a inulina não é nem reabsorvida nem secretada. Em outras palavras, 100% da inulina que é filtrada para o túbulo acaba sendo excretada. Como isso se relaciona com a depuração? A inulina foi injetada de modo que a concentração plasmática é de 4 moléculas de inulina por 100 mL de plasma. Se a TFG é 100 mL de plasma filtrado por minuto, podemos calcular a taxa de filtração, ou a carga filtrada de inulina usando a equação: A medida que a inulina e o plasma filtrados passam ao longo do néfron, todo o plasma é reabsorvido, mas toda a inulina permanece no túbulo. O plasma reabsorvido não contém inulina, de forma que dizemos que ele foi completamente depurado da inulina. Excreção = filtração – reabsorção + secreção Dessa forma, a depuração da inulina é de 100 mL de plasma depurados/min. Ao mesmo tempo, a taxa de excreção da inulina é de 4 moléculas de inulina excretadas por minuto. Essa informação é útil para podermos calcular a TFG. A depuração da inulina (100 mL de plasma depurado/min) é igual a TFG (100 mL de plasma filtrado/min). Assim, para qualquer substância que é livremente filtrada, mas não é reabsorvida nem secretada, sua depuração é igual a TFG. A depuração da insulina é igual a TFG. Também sabemos que 100% da inulina que é filtrada para dentro do túbulo é excretada. Em outras palavras: Devido a essa igualdade, podemos substituir a taxa de excreção pela carga filtrada: Essa equação pode ser rearranjada como: Isso mostra que o lado direito dessa equação é idêntico a equação da depuração da inulina. Assim, a equação geral para a depuração de qualquer substância X (mL de plasma depurados/min) é: Para a inulina: DEPURAÇÃO RENAL Essas figuras mostram a relação entre depuração e excreção. Cada figura representa os eventos que ocorrem em um minuto. Para simplificar considera-se que 100% do volume filtrado é reabsorvido EQUAÇÕES ÚTEIS EM FISIOLOGIA RENAL IMPORTANCIA DEPURAÇÃO TFG = depuração da inulina Por que isso é importante? O uso da inulina é restrito a pesquisa. Infelizmente nenhuma substância que existe naturalmente no corpo humano é manejada pelo rim exatamente da mesma forma que a inulina. No cenário clinico, médicos utilizam a creatinina para estimar a TFG. A creatinina é um produto da quebra da fosfocreatina, um composto que serve de fonte de energia que é encontrado principalmente nos músculos. A creatinina é constantemente produzida pelo corpo e não precisa ser administrada. A concentração de creatinina no plasma não varia muito. Embora a creatinina esteja sempre presente no plasma e seja facilmente medida, ela não é uma molécula perfeita para estimar a TFG porque uma pequena quantidade é secretada na urina. No entanto, a quantidade secretada é suficientemente pequena, para que, na maioria das pessoas, a depuração de creatinina seja rotineiramente usada para estimar a TFG. A DEPURAÇÃO NOS AUXILIA A DETERMINA O MANEJO RENAL Uma vez que conhecemos a TFG de uma pessoa, podemos determinar como o rim maneja qualquer soluto medindo a concentração do soluto no plasma e sua taxa de excreção. Se assumirmos que o soluto é livremente filtrado no glomérulo, sabemos pela equação: Comparando a carga filtrada do soluto com a taxa de excreção, podemos dizer que o néfron manejou essa substância. Por exemplo, se uma substância é eliminada na urina em menor quantidade do que aquela que foi filtrada, ocorreu reabsorção liquida (excretado = filtrado – reabsorvido). Se uma substância é eliminada na urina em maior quantidade do que foi filtrada, deve ter havido secreção liquida da substância para dentro do lúmen (excretado = filtrado + secretado). Se a mesma quantidade da substância é filtrada e excretada, então a substância é manejada como a inulina, ou seja, nem reabsorvida nem secretada. Veja alguns exemplos: Suponha que a glicose esteja presenta no plasma a uma concentração de 100 mg glicose/dL de plasma, e que a TFG calculada a partir da depuração de creatinina é de 125 mL de plasma/min. Para esses valores, a equação nos diz que: No entanto, não há glicose na urina dessa pessoa: a excreção da glicose é zero. Como a glicose foi filtrada a uma taxa de 125 mg/min, mas excretada a uma taxa de 0 mg/min, ela deve ter sido totalmente reabsorvida. O valor da depuração também pode ser usado para determinar como o néfron maneja um soluto filtrado. Nessa metodologia, os pesquisadores determinam a depuração da creatinina ou da inulina, e então, o comparam com a depuração do soluto que esta sendo investigado. Se a depuração do soluto é menor do que a depuração da inulina, o soluto foi reabsorvido. Se a depuração do soluto é maior que a depuração da inulina, houve a secreção adicional de soluto na urina. Mais plasma foi depurado do que soluto filtrado, então o soluto adicional deve ser sido removido do plasma por secreção. A figura mostrada anteriormente ilustra a filtração, excreção e a depuração de três moléculas: glicose, ureia e penicilina. Todos os solutos têm a mesma concentração no plasma que está chegando ao glomérulo: 4 moléculas/100 mL de plasma que foram filtrados para o túbulo são reabsorvidos. Para qualquer soluto, sua depuração reflete comoos túbulos dos rins o manejam. Por exemplo, 100% da glicose que é filtrada é reabsorvida, e sua depuração é igual a zero. Por outro lado, a ureia é parcialmente reabsorvida: quatro moléculas são filtradas, de forma que duas são reabsorvidas, ao passo que as outras duas são excretadas. Como resultado, a depuração da ureia é de 50 mL de plasma por minuto. A depuração de ureia e glicose é menor que a depuração de inulina de 100 mL/min, o que nos diz que a ureia e a glicose foram reabsorvidas. A penicilina é filtrada, não é reabsorvida, e moléculas adicionais de penicilina são secretadas do plasma nos capilares peritubulares. Na figura anterior, quatro moléculas de penicilina são filtradas, mas seis moléculas são excretadas. Um volume extra de 50 mL de plasma foi depurado da penicilina em complemento aos 100 mL que foram inicialmente filtrados. Dessa forma, a depuração da penicilina é maior do que a depuração da inulina de 100 mL/min, o que nos diz que ocorreu secreção resutante de penicilina. A comparação dos valores de depuração diz apenas o manejo final resultante do soluto, mas não informa se uma molécula é tanto reabsorvida como secretada. Por exemplo, quase todo o K+ é filtrado no túbulo proximal e na alça de Henle, enquanto uma pequena quantidade é secretada de volta para o lumen tubular no néfron distal. Como base na análise da depuração do K+, aparentemente, esse íon foi apenas reabsorvido ao longo da sua passagem pelo túbulo renal. Os cálculos da depuração são relativamente simples, uma vez que tudo que precisa se conhecer é a taxa de excreção na urina e a concentração no plasma para qualquer soluto de interesse. Se você também sabe a depuração da inulina ou da creatina, então você pode determinar o manejo renal de qualquer substância.