Concentração e Diluição da Urina
A concentração e diluição da urina é a capacidade renal de variar a osmolaridade da urina excretada numa ampla gama, conservando ou eliminando água, de modo que a osmolaridade plasmática permaneça quase constante apesar das grandes variações na ingestão de água. O rim consegue isso gerando um interstício hiperosmótico na medula e, em seguida, regulando a quantidade de água que o ducto coletor retorna ao corpo, principalmente sob o controle do hormônio antidiurético.
Definition
A concentração e diluição da urina refere-se ao ajuste regulado da osmolaridade final da urina, realizado por um gradiente osmótico corticomedular gerado através da multiplicação contracorrente nas alças de Henle e pela reabsorção variável de água controlada por hormônios ao longo do ducto coletor.
Scope
Esta área orienta o leitor sobre como o rim de mamíferos produz urina que pode ser muito mais concentrada ou muito mais diluída que o plasma. Abrange a construção do gradiente osmótico medular pela multiplicação contracorrente, a preservação desse gradiente pelos vasa recta, a contribuição da reciclagem de ureia e os determinantes da concentração máxima de urina que pode ser atingida. É uma visão geral de referência da fisiologia, não uma orientação clínica.
Sub-topics
Core questions
- Como um gradiente osmótico acentuado é estabelecido e mantido dentro da medula renal?
- Como o rim desvincula a excreção de água da excreção de solutos?
- O que define o limite superior de quão concentrada a urina pode se tornar?
- Como o hormônio antidiurético alterna o rim entre os modos de concentração e diluição?
Key concepts
- Gradiente osmótico corticomedular
- Multiplicação contracorrente
- Troca contracorrente pelos vasa recta
- Efeito único do ramo ascendente espesso
- Hormônio antidiurético (vasopressina) e aquaporina-2
- Reciclagem de ureia
- Depuração de água livre
- Osmolaridade urinária máxima e mínima
Key theories
- Hipótese da multiplicação contracorrente
- A alça de Henle atua como um multiplicador contracorrente: a reabsorção ativa de NaCl do ramo ascendente espesso impermeável à água estabelece uma pequena diferença osmótica transversal que é multiplicada ao longo da medula em um grande gradiente axial, que o ducto coletor então usa para concentrar a urina.
Mechanisms
Dois processos acoplados sustentam a função. Primeiro, a alça de Henle constrói e mantém um gradiente de osmolaridade intersticial crescente do córtex em direção à medula interna: o ramo ascendente espesso reabsorve ativamente NaCl enquanto permanece impermeável à água, e o arranjo contracorrente dos ramos descendente e ascendente multiplica esse efeito único em um gradiente axial acentuado. Os vasa recta preservam o gradiente atuando como trocadores contracorrentes, e a reciclagem de ureia contribui para a osmolaridade medular interna. Segundo, o ducto coletor passa por esse gradiente; quando o hormônio antidiurético está presente, os canais de água aquaporina-2 são inseridos na membrana apical, a água flui osmoticamente para o interstício hiperosmótico, e resulta urina concentrada, enquanto com baixos níveis hormonais o ducto permanece relativamente impermeável à água e urina diluída é excretada.
Clinical relevance
O mecanismo de concentração e diluição explica como o corpo defende a osmolaridade plasmática e o equilíbrio hídrico, e suas perturbações subjazem a vários padrões reconhecidos de desregulação hídrica discutidos na fisiologia clínica, como condições de conservação de água prejudicada ou excreção de água prejudicada. Esta entrada descreve a fisiologia que tais condições perturbam e não é uma base para diagnóstico ou tratamento.
Evidence & guidelines
Os mecanismos aqui resumidos são extraídos de revisões fisiológicas e livros didáticos padrão, em vez de ensaios clínicos; as principais sínteses modernas são artigos de revisão sobre o mecanismo de concentração de urina e sobre as aquaporinas renais.
History
A hipótese contracorrente surgiu em meados do século XX para explicar como o rim poderia produzir urina muito mais concentrada que o plasma, e as décadas subsequentes esclareceram as propriedades de transporte de cada segmento do néfron. A era molecular adicionou a clonagem de canais de água aquaporina e transportadores de ureia, o que forneceu uma base molecular para os movimentos regulados de água e ureia que os modelos clássicos haviam inferido funcionalmente.
Key figures
- Jeff M. Sands
- Harold E. Layton
- Mark A. Knepper
- Søren Nielsen
- Peter Agre
Related topics
Seminal works
- sands-layton-2014
- nielsen-2002
Frequently asked questions
- Por que o rim pode tornar a urina mais concentrada que o sangue?
- Porque a alça de Henle constrói um interstício medular hiperosmótico por multiplicação contracorrente; a água então sai do ducto coletor osmoticamente para esse interstício quando o hormônio antidiurético torna o ducto permeável à água.
- Qual é a diferença entre concentrar e diluir a urina?
- Ambos dependem do mesmo gradiente medular. A concentração ocorre quando o hormônio antidiurético torna o ducto coletor permeável à água, de modo que a água é reabsorvida; a diluição ocorre quando o hormônio está baixo, o ducto permanece impermeável à água, e o soluto removido pelo ramo ascendente deixa a urina hipo-osmótica.