UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Centro de Cincias Fisiolgicas Professor: Cristina Daniel Zoccal Acadmicos: Joo Guilherme Jordani, Mariana Rudek, Natlia Cristina Rigobeli

Relatrio da Aula Prtica de Funo Renal em Humanos

Florianpolis, 05 de julho de 2011.

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IntroduoOs rins so rgos importantes que atuam em diversas funes no corpo humano Eles eliminam do corpo o indesejado resultante do metabolismo do organismo, controlam o volume, a composio e a osmolalidade dos lquidos corporais, regulam a presso arterial, o equilbrio cido-base alm de secreo, metabolismo e excreo de hormnios e tambm gliconeognese. Ao longo desse relatrio, sero abordadas importantes funes renais, que so: o controle do pH do organismo, atravs do balano eletroltico dos rins, e o controle da osmolalidade e composio dos lquidos corporais. A funo renal contribui para a regulao do equilbrio cido -base, junto com os pulmes e os tampes dos lquidos corporais, pela excreo de cidos e regulao dos estoques de tampes dos lquidos corporais. Os rins so a nica forma de eliminar certos tipos de cidos do corpo, como os cidos sulfrico e fosfrico, gerados pelo metabolismo das protenas. A regulao do equilbrio da gua e de eletrlitos ocorre para a manuteno da homeostase, sendo que a entrada destes controlada principalmente pelos hbitos na ingesto de slidos e lquidos de um indivduo, requerendo que os rins ajustem as taxas de excreo de vrias substncias com a respectiva quantidade ingerida. Para compreender de maneira mais clara os experimentos e de que maneira se deram seus resultados, importante entender a atuao de alguns hormnios envolvidos na funo renal, como o ADH, aldosterona e o ANP. Um hormnio essencial para o controle dos lquidos corporais e composio urinria o ADH. Esse hormnio secretado pela hipfise posterior ou neuro -hipfise, e sua sntese ocorre no hipotlamo. Uma caracterstica importante do ADH que ele permite que ocorra aumento na reabsoro ou excreo de gua sem que seja necessria ,ou mesmo uma consequncia, alterao nos solutos. A regulao mais importante da secreo desse hormnio, refere-se a alteraes na osmolaridade dos fluidos corporais. Esse mecanismo bastante eficaz, variaes de menos que 1% j so suficientes para alterar a secreo desse hormnio. Embora os ncleos paraventriculares e suprapticos respondam s variaes de osmolaridade, os osmorreceptores (clulas distintas no hipotlamo anterior) so bem mais efetivos para essa percepo. Em situaes de aumento da osmolaridade, os osmorreceptores enviam sinais para os ncleos supraptico e paraventricular, sendo assim a sntese e a secreo do ADH estimuladas. O contrrio tambm verdadeiro, ou seja, quando a osmolalidade efetiva plasmtica diminuda ocorre a inibio da sntese e secreo. Apesar de alteraes na osmolaridade serem mais efetivas na regulao do ADH, tambm variaes no volume e presso sanguneas regulam a secreo. Sendo que hipovolemia e hipotenso regulam positivamente a secreo. A atuao do ADH se d nos rins, tendo como ao primria o aumento da permeabilidade do tbulo distal e ducto coletor gua. Alm disso ele tambm aumenta a permeabilidade da poro medular do ducto coletor uria. No final do tbulo distal, tbulos e ductos coletores h receptores especficos para o ADH, receptores V2. O ADH se liga nesses receptores aumentando a formao de AMP cclico e ativando proten as quinases. Isso faz com que aquaporinas se posicionem na poro luminal das membranas celulares da poro final do nfron. Essas aquaporinas so canais para gua, que permitem a difuso rpida desta. Tambm h aquaporinas na poro basolateral das clulas, mas acredita-se que estas no tenham relao com o ADH. Quando a concentrao de ADH

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diminui as aquaporinas so levadas novamente para o citoplasma. Assim, em casos de secreo de ADH h formao de urina hiperosmtica, para isso ocorre a remoo de gua do fluido tubular sem soluto. O interstcio na medula renal forma um compartimento hiperosmtico e, assim, h absoro de gua. O ramo ascendente espesso importante para gerar essa hiperosmolaridade, onde h a reabsoro de NaCl. Deste modo, o fluido que chegar no ducto coletor ser hiposmtico em relao ao fluido intersticial. E em presena de ADH, havendo permeabilidade gua nessa regio, ocorre a reabsoro de gua. Assim, tem incio o processo de formao de urina, que nesse caso ter alta densidade, devido alta concentrao de soluto. O inverso tambm verdadeiro, ou seja, em baixas concentraes de ADH a densidade da urina bastante baixa. A aldosterona o principal mineralocorticide secretado pelas adrenais e exerce cerca de 90% da atividade mineralocorticide das secrees adrenocorticais.A angiotensina o mais potente estimulador da produo de aldosterona pelas glndulas suprarrenais. Assim, quando o sistema renina -angiotensina ativado, a intensidade da secreo de aldosterona aumenta. Ela aumenta a absoro de sdio e, simultaneamente, a secreo de potssio pelas clulas epiteliais tubulares renais - especialmente nas clulas principais dos tbulos renais e, em menor quantidade, nos tbulos distais e ductos coletores. Portanto a aldosterona faz com que o sdio seja conservado no lquido extracelular, enquanto o potssio excretado na urina. O mecanismo pelo qual a aldosterona atua por estimulao da bomba sdio-potssio ATPase no lado basolateral da membrana do tbulo coletor cortical. A aldosterona tambm aumenta a permeabilidade ao sdio do lado luminal da membrana. Algumas clulas especficas dos trios cardacos, quando distendidas em funo da expanso do volume plasmtico, secretam um peptdeo chamado Peptdeo Natriurtico Atrial. Nveis aumentados desse peptdeo, por sua vez inibem a reabsoro de sdio e gua pelos tbulos renais, especialmente nos ductos coletores. Essa reabsoro diminuda de sdio e gua aumenta a excreo urinria, o que auxilia a retornar o volume s anguneo ao normal. Sua ao ser observada posteriormente no Grupo Experimental sob sobrecarga de suco de laranja.

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ObjetivosVerificar e avaliar caractersticas da funo renal por meio de experimentaes realizadas em humanos. Os parmetros a serem avaliados sero o excesso ou a diminuio da diurese nos Grupos Experimentais, bem como o pH e a densidade da urina coletada.

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Materiais e MtodosO experimento proposto contou com doze alunos voluntrios, que por sua vez se dividiram em trs grupos experimentais, com quatro alunos cada. Cada aluno deveria evitar a ingesto de lquidos na durante a manha que antecedeu o experimento, ingerindo apenas o necessrio para cessar a sensao de sede e tambm deveria evitar urinar durante a mesma manh, se possvel, evitando principalmente urinar uma hora antes do incio do experimento. Os alunos se dividiram em: y Um grupo de Restrio Hdrica, os quais no ingeriram lquido em momento algum durante o experimento, nem na manh que antec edeu o mesmo. y Um grupo de Sobrecarga Hdrica, no qual os alunos ingeriram cerca de 1,5 L de gua nos primeiros quinze minutos de aula, aps a Primeira Coleta, e tambm evitaram urinar na manh antecedente ao experimento. y Um grupo de Sobrecarga de Suco Natural de Laranja, os alunos ingeriram cerca de 1,5 L de suco de laranja nos primeiros 15 minutos de aula, aps a Primeira Coleta, e tambm evitaram urinar at o momento. O experimento consistia na coleta peridica (de 45 em 45 minutos) de urina dos inte grantes dos trs grupos, o que aconteceu trs vezes: Primeira Coleta (t1): Essa primeira coleta serviu como perodo-controle e aconteceu logo no incio da aula prtica, quando os alunos esvaziaram suas bexigas em copos plsticos (amostra U1) que foram levados diretamente ao laboratrio para serem analisadas por seus colegas. Nesse momento, foram analisados trs parmetros, que foram sistematicamente anotados pelos seus colegas: 1) O volume urinrio (V1), utilizando provetas de vidro graduadas, de diferentes capacidades e um funil; e com esse dado, juntamente com o horrio da ltima mico do indivduo e a atual, puderam calcular o fluxo urinrio ( 1); 2) A densidade da urina, atravs do uso de um refratmetro de mo para urina, com o auxlio da tcnica de laboratrio; 3) O pH urinrio, utilizando a fita indicadora universal de pH da Merck. Com os dados em mos, os alunos anotaram os dados referentes a cada voluntrio em uma tabela (tabela 1) e em seguida descartaram a urina em um local apropriado. Esses trs parmetros que foram analisados e o procedimento foram repetidos nas trs coletas seguintes da mesma maneira e utilizando os mesmos instrumentos. Segunda Coleta (t2): Quando 45 minutos transcorreram aps a Primeira Coleta, os alunos voluntrios voltaram a coletar urina, a amostra U2. O procedimento e a anlise de parmetros deram-se da mesma maneira da Primeira Coleta, como j mencionado. Terceira Coleta (t3): Aps 45 minutos da Segunda Coleta e uma hora e meia aps o incio do experimento, o alunos vol untrios coletaram a ltima amostra de urina (U3), e as trouxeram

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para o laboratrio, e o procedimento e a anlise se repetiram, como descrito anteriormente. A tabela a seguir (tabela 1) contm os resultados obtidos pelos estudantes no laboratrio:

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Anlise dos ResultadosA partir dos dados obtidos, foram construdos trs grficos, que foram analisadas: Grfico com base na anlise comparativa do pH urinrio dos trs grupos:6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 6.3 6.2 6.1 6 5.9 5.8 5.7 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.1 U1 U2 U3

Restrio H2O

Suco

Grfico com base na anlise comparativa da densidade da urina dos trs grupos:1.028 1.026 1.024 1.022 1.02 1.018 1.016 1.014 1.012 1.01 1.008 1.006 1.004 1.002 1 0.998 0.996 0.994 0.992 0.99 0.988 0.986U1 U2 U3

Restrio H2O Suco

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Grfico com base na anlise comparativa dos resultados obtidos para o fluxo urinrio de cada grupo:10.5 10 9.5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 U1 U2 U3

Restrio H2OSuco

De acordo com os dados obtidos, o pH da urina do Grupo Experimental sob restrio hdrica oscilou, tendo declinado em U2 e aumentado em U3. No Grupo Experimental sob sobrecarga hdrica, ele manteve-se estvel em U2 com relao U1, mas caiu em U3. O pH do Grupo Experimental sob sobrecarga de suco de laranja diminuiu em todas as coletas. Os grupos que apresentaram aumento do fluxo urinrio foram os Grupos Experimentais sob sobrecarga hdrica e sob sobrecarga de suco de laranja. O fluxo urinrio no Grupo Experimental de restrio hdrica no obteve um aumento significativo. Em relao densidade da urina, foi possvel observar uma queda na densidade principalmente sobre o Grupo Experimental sob sobrecarga hdrica. Os outros dois grupos tambm obtiveram declnio da densidade. Os dados obtidos sero explicados posteriormente, com nfase em cada Grupo Experimental. Grupo Experimental sob Restrio Hdrica: O principal efeito observado sob este grupo relaciona -se com o ADH que secretado em circunstncias em que h baixa disponibilidade de gu a no organismo. Este hormnio atua na reabsoro de gua, e o faz aumentando a permeabilidade dos epitlios do tbulo distal, tbulo coletor e ducto coletor gua. O esperado para o pH urinrio era que este mantivesse-se constante e abaixo do normal. Os valores de pH baixos eram esperados porque em restrio hdrica os ons H+ tenderiam a concentrar-se fazendo com que a urina se tornasse cida. Entretanto,

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infelizmente os resultados referentes ao pH no foram os esperados. A densidade da urina nesse grupo a mais alta em temos gerais, o que era esperado visto que a osmolaridade aumenta nesse caso. Essa densidade aumentada em relao aos outros grupos ocorre porque a nica variante analisada no experimento se refere ingesta de lquidos. Tendo este grupo ficado sem ingerir lquidos, a disponibilidade destes diminuiu no organismo, o que por sua vez aumenta a osmolaridade no LEC, e concomitantemente a densidade da urina. Lembrando que existe uma relao direta do aumento da densidade da urina e ADH, pois como supracitado este hormnio aumenta a reabsoro de gua em situaes de restrio hdrica, fazendo ento com que a urina torne se mais concentrada. No que se refere ao fluxo urinrio, pode -se observar que no grupo que fez restrio hdrica, o fluxo dobrou da primeira para a segunda amostra, entretanto esse resultado no era esperado e deve-se provavelmente ao tipo de alimentao dos voluntrios. O esperado era que o fluxo urinrio nesse grupo casse, podendo inclusive inviabilizar alguma das coletas. Ainda observa-se que o fluxo urinrio nesse grupo significativamente menor que nos outros grupos, resultado este que obviamente era previsto. Mais uma vez o ADH relaciona-se com o baixo fluxo urinrio, em desidratao o organismo tende a diminuir a excreo de gua para manter a maior quantidade desta possvel no corpo. E nesse caso isso ocorre com auxlio da vasopressina que aumenta a reabsoro de gua na poro final do nfron. Grupo Experimental sob Sobrecarga Hdrica: Quando submetidos grande ingesto de gua, o pH dos indivduos deve aumentar, pois a concentrao dos ons H+ presentes no sangue diluda, conferindo uma situao de alcalose. Nessa situao, a secreo tubular de H+ deve estar bastante reduzida para que haja uma reabsoro mnima de HCO3-, o que permite que os rins aumentem a excreo de HCO3-. Como o HCO3- tampona o hidrognio no lquido extracelular, essa perda de bicarbonato significa o mesmo que acrescentar H+ ao lquido extracelular. Desta forma, na alcalose, a remoo de HCO3- eleva a concentrao de H+ do lquido extracelular para os nveis normais. Nos indivduos pertencentes ao grupo experimental de sobrecarga hdrica, os resultados obtidos em relao ao pH na urina no foram os esperados, devido uma interao de outros fatores, como a alimentao. Devido ao excesso de gua no corpo e a conseqente queda da osmolaridade no lquido extracelular, a secreo de ADH pela pituitria posterior diminuiu, reduzindo, conseqentemente, a permeabilidade dos tbulos distais e ductos colet ores gua, contribuindo para a diminuio da sua reabsoro no tbulo. A reduo do ADH tambm contribuiu para a reduo da permeabilidade dos transportadores UT -A1 e UT-A3 uria, o que resultou em uma menor reabsoro de gua pela poro descendente f ina da Ala de Henle. Isso, por sua vez, levou excreo de uma grande quantidade de gua na urina diluda, como observado no grfico de fluxo urinrio, pois este aumentou em mais de 1000%. E tambm contribuiu influenciando a densidade da urina, que, na ltima coleta, ficou equivalente ao pH da gua, em torno de 1,0 g/dL, devido s obrecarga hdrica qual os indivduos foram submetidos.

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Grupo com Sobrecarga de Suco de Laranja: O suco de laranja ingerido pelo grupo rico em cido ascrbico, que um conservante de alimentos e em NaCl, dois ingredientes relevantes para os parmetros observados (pH da urina, densidade e fluxo urinrio). Quando esse suco ingerido, ele comporta-se analogamente a uma situao de hiperidratao isosmtica, j que ele contm sdio e gua, tornando-o isosmtico em relao ao plasma. Essa situao aumenta o volume plasmtico sem alterar a osmolalidade plasmtica. O estiramento dos trios provavelmente devido ao aumento do dbito cardaco, que est relacionado ao aumento do volume sanguneo, estimula a liberao de PNA (Peptdeo Natriurtico Atrial) que lanado na circulao e age nos rins, reduzindo a reabsoro do sdio, ou seja, aumento a excreo de sdio (e conseqentemente de gua) pelos rins, o que compensa o aumento de volume sangneo. O PNA tambm inibe a ao de hormnios como aldosterona e neutraliza a ao do sistema renina-angiotensina-aldosterona, sempre com o objetivo de excretar mais sdio (e gua). Por esse motivo, no caso do suco de laranja, que contm simplificadamente gua e sdio, o PNA relevante na homeotasia do volume sanguineo. Em relao ao pH urinrio, esperava-se que ele fosse elevando-se gradualmente, devido a diluio da urina, porm em menor velocidade em relao ao grupo de sobrecarga hdrica, por exemplo, visto que outros ingredientes do suco influenciam nesse processo, como o cido ascrbico. O que observou se, em relao ao pH, foi que aps 45min, na amostra U2, os valo res do pH comportaram-se como esperado, ou seja, o pH do grupo de sobrecarga de suco diminuiu mais que o pH do grupo de sobrecarga de gua, porm na amostra U3 o pH do grupo de restrio hdrica diminuiu mais que o pH do grupo de sobrecarga de suco, o que pode ser explicado facilmente, visto que h diferenas entre o metabolismo dos indivduos e de sua alimentao, por exemplo. Outro parmetro experimentado foi a densidade das amostras de urina, a qual se comportou como o esperado, ou seja, a densidade da u rina do grupo de restrio hdrica diminuiu mais do que a densidade do grupo de sobrecarga de suco de laranja, visto que a gua passa livre pelo tbulos renais, enquanto o suco de laranja contm uma osmolalidade mais elevada, j que contm NaCl, ento alguma frao da gua fica retida devido ao sdio, o que faz com que a urina seja diluda e as densidade diminua, porm no tanto quanto o grupo de sobrecarga hdrica. O terceiro parmetro observado para o grupo de sobrecarga de suco de laranja foi o fluxo urinrio, que tambm correspondeu as expectativas do experimento, visto que o grupo de sobrecarga hdrica teve um aumento no seu volume urinrio (que influencia no fluxo) crescente, j evidenciando esse aumento em U2, enquanto o grupo sob sobrecarga de suco s mostrou o aumento do volume urinrio em U3, o que era relativamente esperado, visto que o suco leva algum tempo a mais para ser metabolizado devido ao fato que contm outras substancias alm da prpria gua, ento mecanismos como a filtrao demoram mais, etc.

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ConclusoAtravs da observao e anlise dos dados obtidos com o experimento, pudemos observar a fisiologia da funo renal, observando em um experimento prtico o contedo aprendido em sala de aula a respeito do funcionamento do aparelho renal humano, facilitando o aprendizado. Pudemos observar as diferenas entre os parmetros observados de acordo com o lquido ingerido (ou no) por cada individuo voluntrio, conforme os resultados discutidos e apresentados aqui.

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Referncias BibliogrficasGUYTON, A. C. & HALL, J. E. (2006) Tratado de Fisiologia Mdica, 11 ed., Elsevier, Rio de Janeiro KOEPPEN, B. M. & STANTON, B. A. (2009). BERNE & LEVY: FISIOLOGIA, 6 ED., ED. ELSEVIER, RIO DE JANEIRO