Questão 14 Unesp 2024 - 2ª fase

a) A unidade funcional dos rins é o néfron, uma estrutura importante para a filtração do sangue e para a formação da urina. Cada rim possui em média 1,5 milhão de néfrons, os quais são formados por regiões especializadas, como as apontadas na figura abaixo (Figura 1).

Figura 1: estrutura do néfron, mostrando suas principais regiões. Fonte: modificado a partir de https://ndla.no/image/59100 – Acesso em 10/12/2023.

A filtração do sangue ocorre na região do glomérulo de Malpighi (glomérulo renal), conforme a explicação a seguir.

O sangue é trazido ao néfron via arteríola aferente, um vaso que penetra a região da cápsula de Bowman (cápsula renal). Neste local, a arteríola se ramifica em capilares bem distribuídos, formando o glomérulo renal. Em um capilar normal, a pressão de filtração fica em torno de 30 mmHg, mas nos capilares glomerulares, a pressão é propositalmente mais elevada, atingindo valores em torno de 45 mmHg. Essa maior pressão hidrostática nos capilares glomerulares colabora para a ocorrência da ultrafiltração, o que permite que certos componentes do sangue atravessem a parede capilar e atinjam o interior dos túbulos renais. Dentre os componentes do sangue, aqueles que passam para dentro dos túbulos do néfron incluem a ureia, a amônia, o ácido úrico, a água, a glicose, os íons minerais, os aminoácidos, as vitaminas, os hormônios e outras substâncias diversas.

A principal substância nitrogenada tóxica que é excretada na urina humana é a ureia, como ocorre com todas as espécies de mamíferos. A ureia é produzida no fígado, a partir de amônia e CO₂, com participação das mitocôndrias e apesar de tóxica e solúvel em água, apresenta uma toxicidade menor e uma solubilidade menor em relação à amônia, principal composto nitrogenado excretado por espécies aquáticas, como peixes ósseos, larvas de anfíbios, tartarugas e a maioria dos invertebrados que vivem na água, como crustáceos, por exemplo. Em contrapartida, a ureia é bem mais tóxica e mais solúvel do que o ácido úrico, principal composto nitrogenado excretado por espécies bem adaptadas ao ambiente terrestre, como répteis (incluindo as aves) e insetos.

b) O hormônio antidiurético (ADH), ou vasopressina, é produzido pelo hipotálamo e liberado pela hipófise posterior (neuroipófise). Esse hormônio é o responsável por estimular a reabsorção de água no túbulo distal e, em maior intensidade, no tubo coletor dos néfrons e, dessa forma, regular a concentração de soluto da urina e evitar a perda excessiva de água. A intensidade da produção e liberação de ADH depende do estado de hidratação do organismo, de modo que esse hormônio é liberado em maior quantidade em situações de estresse hídrico (falta de água); e é liberado em menor quantidade em situações de boa hidratação.

A água ingerida pelo organismo é absorvida na região intestinal e passa diretamente para a corrente sanguínea, aumentando a volemia (volume sanguíneo) e reduzindo a concentração de solutos no sangue. No caso proposto, para que a pressão arterial não aumente drasticamente, em função do aumento da volemia, e para que a concentração de solutos não seja reduzida a valores críticos, o hipotálamo, que monitora continuamente a concentração osmótica sanguínea, ao detectar a mínima variação dessa concentração, reduzirá a produção de ADH. Conforme a vasopressina tem a sua liberação no sangue diminuída, haverá uma redução do processo de reabsorção de água nos rins, resultando em um aumento do volume de urina produzida. Esse ajuste fisiológico está de acordo com os gráficos apresentados: aos 30 minutos, após a ingestão de água, o volume urinário está aumentando como resposta à queda na taxa de liberação do ADH, enquanto que a concentração de solutos na urina está diminuindo, em função da maior quantidade de água nos tubos coletores dos néfrons.

Conforme mencionado anteriormente, no processo de filtração glomerular, existem vários tipos de solutos saindo do sangue e passando para dentro do néfron. Porém, mesmo que ocorra um aumento expressivo do volume de urina, muitos solutos não serão perdidos, uma vez que, ao longo de todo o trajeto percorrido pelo filtrado glomerular, no interior dos túbulos renais, ocorre o fenômeno da reabsorção tubular.

Durante o processo de reabsorção que acontece no néfron, a glicose e os aminoácidos são quase 100% reabsorvidos logo no início, no túbulo contorcido proximal, e trazidos de volta à circulação via capilares peritubulares, os quais circundam os túbulos contorcidos e a alça néfrica. Cerca de 2/3 dos íons também são reabsorvidos já no túbulo proximal, de modo que o restante retorna principalmente através da alça néfrica ascendente. O mesmo ocorre com hormônios e outros solutos de alto valor biológico para o organismo. Já os solutos como ureia, amônia, ácido úrico, urobilina e outros resíduos do metabolismo celular, não são reabsorvidos e, por isso, são perdidos a uma taxa razoavelmente constante, em conformidade com o ritmo de produção desses resíduos pelas células.

É importante notar que o ADH, secretado em menor quantidade devido ao aumento do volume sanguíneo (e a concomitante redução da osmolaridade do sangue), não interfere no processo de reabsorção de solutos. Portanto, embora a taxa de reabsorção de água seja reduzida, devido à menor liberação de ADH, a taxa de reabsorção de solutos permanece constante, como pode ser notado pelo resultado na taxa de fluxo urinário e pela excreção de soluto na urina, que mostram que não houve uma intensa excreção de soluto logo após a ingestão de 1,0 L de água.