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Os rins são o sistema de filtragem e eliminação de resíduos do corpo. Tanto quanto 1/3 de todo o sangue que sai do coração passa para os rins para ser filtrado antes de fluir para o resto dos tecidos do corpo. Enquanto uma pessoa pode viver com apenas um rim funcional, nossos rins são órgãos vitais; a perda de ambos os rins levaria a um rápido acúmulo de resíduos e morte dentro de alguns dias. |  |
Anatomia dos Rins
Localização
Os rins são um par de órgãos encontrados ao longo da parede muscular posterior da cavidade abdominal. O rim esquerdo está localizado um pouco mais superior do que o rim direito devido ao maior tamanho do fígado no lado direito do corpo. Ao contrário dos outros órgãos abdominais, os rins ficam atrás do peritônio que reveste a cavidade abdominal e, portanto, são considerados órgãos retroperitoneais. As costelas e os músculos das costas protegem os rins de danos externos. O tecido adiposo conhecido como gordura perirrenal envolve os rins e atua como preenchimento protetor.
Estrutura
Os rins são em forma de feijão com o lado convexo de cada órgão localizado lateralmente e o lado côncavo medial. O recuo no lado côncavo do rim, conhecido como hilo renal, fornece um espaço para a artéria renal, veia renal e ureter entrarem no rim.
Uma fina camada de tecido conjuntivo fibroso forma a cápsula renal em torno de cada rim. A cápsula renal fornece uma casca externa rígida para manter a forma dos tecidos internos moles.
Profundamente para a cápsula renal é o macio, denso, vascular #córtexrenal. Sete pirâmides renais em forma de cone formam a medula renal profundamente ao córtex renal. O #pirâmidesrenais estão alinhados com suas bases voltadas para fora em direção ao córtex renal e seus ápices apontam para dentro em direção ao centro do rim.
Cada ápice se conecta a um cálice menor, um pequeno tubo oco que coleta urina. Os cálices menores se fundem para formar 3 cálices maiores maiores, que se fundem ainda mais para formar a pelve renal oca no centro do rim. A pelve renal sai do rim no hilo renal, onde a urina drena para o ureter.
Suprimento de sangue
As artérias renais se ramificam diretamente da #aorta abdominal e entram nos rins através do hilo renal.
Dentro de nossos #rins, as #artériasrenais divergem para as arteríolas aferentes menores dos rins.
Cada arteríola aferente transporta sangue para o córtex renal, onde se separa em um feixe de capilares conhecido como glomérulo.
Do glomérulo, o sangue se recupera em arteríolas eferentes menores que descem para a medula renal.
As arteríolas eferentes se separam nos capilares peritubulares que circundam os túbulos renais.
Em seguida, os capilares peritubulares se fundem para formar veias que se fundem novamente para formar a grande #veiarenal.
Finalmente, a veia renal sai do rim e se une à #veiacavainferior, que transporta o sangue de volta ao coração.
O néfron
Cada rim contém cerca de 1 milhão de néfrons individuais, as unidades funcionais microscópicas dos rins que filtram o sangue para produzir urina. O néfron é composto de 2 partes principais: o corpúsculo renal e o túbulo renal.
Responsável por #filtrandoosangue, nosso corpúsculo renal é formado pelos capilares do glomérulo e pela cápsula glomerular (também conhecida como cápsula de Bowman). O glomérulo é uma rede agrupada de capilares que aumenta a área de superfície do sangue em contato com as paredes dos vasos sanguíneos. Ao redor do glomérulo está a cápsula glomerular, uma camada dupla em forma de copo de epitélio escamoso simples com um espaço oco entre as camadas. Células epiteliais especiais conhecidas como podócitos formam a camada da cápsula glomerular que envolve os capilares do glomérulo. Os podócitos trabalham com o endotélio dos capilares para formar um filtro fino para separar a urina do sangue que passa pelo glomérulo. A camada externa da cápsula glomerular mantém a urina separada do sangue dentro da cápsula. Na extremidade da cápsula glomerular, oposta ao glomérulo, está a boca do túbulo renal.
Uma série de tubos chamados túbulo renal concentram a urina e recuperam solutos não residuais da urina. O túbulo renal transporta a urina da cápsula glomerular para a pelve renal.
A primeira seção curvilínea do túbulo renal é conhecida como túbulo contorcido proximal. As células tubulares que revestem o túbulo contorcido proximal reabsorvem grande parte da água e dos nutrientes inicialmente filtrados para a urina.
Em seguida, a urina passa pela alça de Henle, um longo túbulo reto que transporta a urina para a medula renal antes de fazer uma curva fechada e retornar ao córtex renal.
Seguindo a alça de Henle está o túbulo contorcido distal.
Finalmente, a urina dos túbulos contorcidos distais de vários néfrons entra no ducto coletor, que transporta a urina concentrada através da medula renal e para a pelve renal.
Da pelve renal, a urina de muitos ductos coletores se combina e flui para fora dos rins e para os #ureteres.
Fisiologia dos Rins
Excreção de Resíduos
A principal função dos rins é a excreção de resíduos resultantes do metabolismo das proteínas e da contração muscular. O #fígado metaboliza proteínas dietéticas para produzir energia e produz amônia tóxica como um produto residual. O fígado é capaz de converter a maior parte desta amônia em ácido úrico e ureia, que são menos tóxicos para o corpo. Enquanto isso, os músculos do nosso corpo usam a creatina como fonte de energia e, no processo, produzem o produto residual creatinina. Amônia, ácido úrico, ureia e creatinina se acumulam no corpo ao longo do tempo e precisam ser removidos da circulação para manter a homeostase.
O glomérulo nos rins filtra todos esses quatro resíduos da corrente sanguínea, permitindo-nos excretá-los para fora de nossos corpos na urina. Cerca de 50% da ureia encontrada no sangue é reabsorvida pelas células tubulares do néfron e devolvida ao suprimento sanguíneo. A ureia no sangue ajuda a concentrar outros resíduos mais tóxicos na urina, mantendo o equilíbrio osmótico entre a urina e o sangue na medula renal.
Filtração, Reabsorção e Secreção
Os rins filtram o sangue à medida que ele passa pelos capilares que formam o glomérulo. A pressão arterial força a maior parte do plasma sanguíneo através do revestimento dos capilares e para a cápsula glomerular. As células sanguíneas são muito grandes para passar através do revestimento capilar e, portanto, permanecem dentro dos capilares, juntamente com algum plasma residual. O plasma filtrado, agora conhecido como fluido tubular, começa a fluir para fora da cápsula glomerular e para o túbulo contorcido proximal.
Ao mesmo tempo, o sangue concentrado que permanece dentro dos capilares do glomérulo se move para as arteríolas eferentes e para os capilares peritubulares que cercam o túbulo contorcido proximal. As células epiteliais que revestem o túbulo reabsorvem ativamente moléculas valiosas de glicose, aminoácidos e íons do filtrado e as depositam de volta no sangue. Essas células também absorvem quaisquer resíduos remanescentes no sangue (como amônia e creatinina) e secretam esses produtos químicos no filtrado. Enquanto esses solutos estão sendo trocados, a pressão osmótica empurra a água do filtrado hipotônico diluído de volta para o sangue hipertônico concentrado.
Do túbulo contorcido proximal, o fluido tubular entra em seguida na alça de Henle, onde a água e os íons são reabsorvidos. O membro descendente da alça de Henle é permeável à água e transporta o filtrado profundamente na medula do rim. Os tecidos na medula ao redor do túbulo contêm uma alta concentração de íons e muito pouca água em comparação com o filtrado. A pressão osmótica entre o filtrado hipotônico e as células medulares hipertônicas empurra a água para fora do filtrado e para as células. As células da medula devolvem essa água ao sangue que flui através dos capilares próximos.
Em seguida, o filtrado passa pelo membro ascendente da alça de Henle ao sair da medula. Os tecidos ao redor do membro ascendente não são permeáveis à água, mas são permeáveis a íons. O filtrado é muito concentrado depois de passar pelo membro descendente, de modo que os íons se difundem facilmente para fora do filtrado e para as células que revestem o membro ascendente. Esses íons são devolvidos ao sangue que flui através dos capilares próximos.
O fluido tubular que sai da alça de Henle passa em seguida pelo túbulo contorcido distal e pelo ducto coletor do néfron. Esses túbulos continuam a reabsorver pequenas quantidades de água e íons que ainda são deixados no filtrado. Os tecidos ao redor do ducto coletor absorvem ativamente o excesso de íons potássio e hidrogênio dos capilares próximos e secretam esses íons em excesso como resíduos no filtrado.
Quando o filtrado atinge o final do ducto coletor, quase todos os nutrientes valiosos, íons e água foram devolvidos ao suprimento de sangue, enquanto os resíduos e uma pequena quantidade de água são deixados para formar urina. A urina sai do ducto coletor e se junta à urina de outros ductos coletores na pelve renal.
Homeostase da Água
Os rins são capazes de controlar o volume de água no corpo alterando a reabsorção de água pelos túbulos do néfron. Em condições normais, as células dos túbulos dos túbulos de néfron reabsorvem (via osmose) quase toda a água que é filtrada na urina pelo glomérulo.
A reabsorção de água leva a uma urina muito concentrada e à conservação da água no corpo. Os hormônios hormônio antidiurético (ADH) e aldosterona aumentam a reabsorção de água até que quase 100% da água filtrada pelo néfron seja devolvida ao sangue. O ADH estimula a formação de proteínas do canal de água nos ductos coletores dos néfrons que permitem que a água passe da urina para as células dos túbulos e para o sangue. A aldosterona funciona aumentando a reabsorção de íons Na+ e Cl-, fazendo com que mais água se mova para o sangue por osmose.
Em situações em que há muita água presente no sangue, o nosso coração secreta o hormônio peptídeo natriurético atrial (ANP) para aumentar a excreção de íons Na+ e Cl-. O aumento da concentração de Na+ e Cl- na urina atrai água para a urina por osmose, aumentando o volume de urina produzido.
Homeostase Ácido/Base
Os rins regulam o nível de pH do sangue, controlando a excreção de íons hidrogênio (H +) e íons bicarbonato (HCO3-). Os íons de hidrogênio se acumulam quando as proteínas são metabolizadas no fígado e quando o dióxido de carbono no sangue reage com a água para formar ácido carbônico (H2CO3). O ácido carbônico é um ácido fraco que se dissocia parcialmente na água para formar íons de hidrogênio e íons de bicarbonato. Ambos os íons são filtrados para fora do sangue no glomérulo do rim, mas as células tubulares que revestem o néfron reabsorvem seletivamente os íons de bicarbonato, deixando os íons de hidrogênio como um produto residual na urina. As células dos túbulos também podem secretar ativamente íons de hidrogênio adicionais na urina quando o sangue se torna extremamente ácido.
Os íons de bicarbonato reabsorvidos entram na corrente sanguínea, onde podem neutralizar os íons de hidrogênio, formando novas moléculas de ácido carbônico. Ácido carbônico que passa através dos capilares do #Pulmões dissocia-se em dióxido de carbono e água, permitindo-nos exalar o dióxido de carbono.
Homeostase eletrolítica
Os rins mantêm a homeostase de eletrólitos importantes, controlando sua excreção na urina.
Sódio (Na+): O sódio é um eletrólito vital para a função muscular, função neural, regulação da pressão arterial e regulação do volume sanguíneo. Mais de 99% dos íons de sódio que passam pelos rins são reabsorvidos no sangue a partir de filtrado tubular. A maior parte da reabsorção de sódio ocorre no túbulo contorcido proximal e na alça ascendente de Henle.
Potássio (K+): Assim como o sódio, o potássio é um eletrólito vital para a função muscular, função dos neurônios e regulação do volume sanguíneo. Ao contrário do sódio, no entanto, apenas cerca de 60 a 80% dos íons de potássio que passam pelos rins são reabsorvidos. A maior parte da reabsorção de potássio ocorre no túbulo contorcido proximal e na alça ascendente de Henle.
Cloreto (Cl-): O cloreto é o ânion mais importante (íon carregado negativamente) no corpo. O cloreto é vital para a regulação de fatores como pH e equilíbrio de fluidos celulares e ajuda a estabelecer o potencial elétrico dos neurônios e das células musculares. O túbulo contorcido proximal e a alça ascendente de Henle reabsorvem cerca de 90% dos íons cloreto filtrados pelos rins.
Cálcio (Ca2+): O cálcio não é apenas um dos minerais mais importantes do corpo que compõe os ossos e dentes, mas também é um eletrólito vital. Funcionando como um eletrólito, o cálcio é essencial para a contração do tecido muscular, a liberação de neurotransmissores pelos neurônios e a estimulação do tecido muscular cardíaco no coração. O túbulo contorcido proximal e a alça ascendente de Henle reabsorvem a maior parte do cálcio no filtrado tubular para o sangue. O hormônio da paratireoide aumenta a reabsorção de cálcio nos rins quando os níveis de cálcio no sangue se tornam muito baixos.
Magnésio (Mg2+): O íon magnésio é um eletrólito essencial para o bom funcionamento das enzimas que trabalham com compostos fosfatados como ATP, #DNA e RNA. O túbulo contorcido proximal e a alça de Henle reabsorvem a maior parte do magnésio que passa pelo rim.
Homeostase da Pressão Arterial
Os rins ajudam a controlar a pressão arterial no corpo, regulando a excreção de íons de sódio e água e produzindo a enzima renina. Como o sangue é feito principalmente de água, um aumento do volume de água no corpo resulta em um aumento no volume de sangue nos vasos sanguíneos. O aumento do volume de sangue significa que o coração tem que bombear mais forte do que o habitual para empurrar o sangue para os vasos que estão cheios de excesso de sangue. Assim, o aumento do volume sanguíneo leva ao aumento da pressão arterial. Por outro lado, quando o corpo está desidratado, o volume de sangue e a pressão arterial diminuem.
Os rins são capazes de controlar a pressão arterial, reabsorvendo a água para manter a pressão arterial ou permitindo que mais água do que o habitual seja excretada na urina e, assim, reduzir o volume e a pressão arterial. Os íons de sódio no corpo ajudam a gerenciar a pressão osmótica do corpo, atraindo água para áreas de alta concentração de sódio. Para baixar a pressão arterial, os rins podem excretar íons de sódio extras que extraem água do corpo com eles. Por outro lado, os rins podem reabsorver íons de sódio adicionais para ajudar a reter água no corpo.
Finalmente, os rins produzem a enzima renina para evitar que a pressão arterial do corpo se torne muito baixa. Os rins dependem de uma certa quantidade de pressão arterial para forçar o plasma sanguíneo através dos capilares no glomérulo. Se a pressão arterial se tornar muito baixa, as células dos rins liberam renina no sangue. Renina inicia um processo complexo que resulta na liberação do hormônio aldosterona pelas glândulas suprarrenais. A aldosterona estimula as células do rim a aumentar a sua reabsorção de sódio e água para manter o volume e a pressão arterial.
Hormonas
Os rins mantêm uma função endócrina pequena, mas importante, produzindo os hormônios calcitriol e eritropoietina.
Calcitriol é a forma ativa de vitamina D no corpo. As células tubulares do túbulo contorcido proximal produzem calcitriol a partir de moléculas inativas de vitamina D. Nesse ponto, o calcitriol viaja dos rins através da corrente sanguínea para os intestinos, onde aumenta a absorção de cálcio dos alimentos no lúmen intestinal.
A eritropoietina (EPO) é um hormônio produzido pelas células dos capilares peritubulares em resposta à hipóxia (um baixo nível de oxigênio no sangue). EPO estimula as células da medula óssea vermelha para aumentar a sua produção de glóbulos vermelhos. Os níveis de oxigênio no sangue aumentam à medida que mais glóbulos vermelhos amadurecem e entram na corrente sanguínea. Uma vez que os níveis de oxigênio retornam ao normal, as células dos capilares peritubulares param de produzir EPO.
Vários hormônios produzidos em outras partes do corpo ajudam a controlar a função dos rins.
O hormônio antidiurético (ADH), também conhecido como vasopressina, é um hormônio produzido por células neurossecretoras no hipotálamo do cérebro. Essas células se estendem para a hipófise posterior, que armazena e libera ADH. A produção de ADH é estimulada por uma diminuição no volume sanguíneo e aumento da osmolaridade sanguínea. ADH ajuda o corpo a reter água, aumentando o número de canais de água nas células dos ductos coletores dos rins. Esses canais de água permitem que a água restante na urina seja reabsorvida pelo sangue, resultando em urina extremamente concentrada.
A angiotensina II é um hormônio produzido no fígado e ativado pelas enzimas renina e enzima conversora de angiotensina. Uma vez ativada, a angiotensina II aumenta a reabsorção de íons sódio e cloreto no túbulo contorcido proximal, levando a um aumento da reabsorção de água também.
A aldosterona é um hormônio produzido no córtex adrenal em resposta à angiotensina II. A aldosterona liga-se às células-alvo nas paredes dos ductos coletores do néfron. Essas células reabsorvem íons adicionais de sódio e cloreto que teriam sido excretados como urina. As células-alvo também removem íons de potássio do sangue e excretam-no na urina.
O peptídeo natriurético atrial (ANP) é um hormônio produzido pelas células do músculo cardíaco nos átrios do coração. Essas células produzem ANP em resposta a altos níveis de sódio no sangue ou aumento da pressão arterial. Nos rins, a ANP aumenta a taxa de filtração glomerular para que mais plasma sanguíneo seja forçado para a cápsula glomerular e para os túbulos renais. A ANP também remove alguns solutos das células da medula renal, tornando a alça de Henle menos eficiente na reabsorção de água e íons do filtrado. O resultado líquido da ANP é que mais sódio e água acabam sendo excretados na urina, o volume sanguíneo diminui e a pressão arterial também diminui.
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