UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE- CCS

DEPARTAMENTO DE BIOFÍSICA E FISIOLOGIA

DISCIPLINA: FISIOLOGIA PARA FARMÁCIA

PROFESSOR: FRANCISCO TEIXEIRA ANDRADE

DIURESE AQUOSA NO HOMEM (Homo sapiens sapiens)

FRANCISCA DAS CHAGAS NUNES

ISADORA BASÍLIO MENESES

LUÍZA MÁRCIA BARBOSA

NATANAEL VIANA

RODOLFO RITCHELLE

SAMARA BELCHIOR GAIDO

TERESINA, NOVEMBRO/2010

INTRODUÇÃO

A formação da urina começa quando uma grande quantidade de liquido praticamente sem proteína é filtrado dos capilares glomerulares para o interior da Cápsula de Bowman. A maior parte das substancias no plasma exceto as proteínas, é livremente filtrada, de forma que a concentração dessas substâncias no filtrado glomerular da Cápsula de Bowman é a mesma do plasma. Conforme o liquido filtrado sai da Cápsula do Bowman e flui nos túbulos, ele é modificado pela reabsorção de água e solutos específicos de volta para os capilares peritubulares ou pela secreção de outras substancias dos capilares peritubulares para os túbulos. (GUYTON, 2006).

O objetivo deste trabalho foi estudar a função dos rins, em especial o mecanismo de regulação da pressão osmótica do líquido extracelular (LEC).

MATERIAIS E MÉTODOS

Na prática realizada todos os alunos envolvidos no experimento esvaziaram totalmente a bexiga. Dividiu-se os alunos em quatro grupos (equipes). Um grupo apenas bebeu água; um outro grupo bebeu água e praticou exercício; outro, não bebeu e não praticou exercício; e por fim, o último grupo, não bebeu água e praticou exercício. Para determinação da quantidade de água a ser ingerida pelos grupos, foram calculados os pesos corporais de cada um, multiplicando este por 15 mL, obtendo-se o valor total de água a ser ingerido. Depois da ingestão de água, os grupos que praticavam o exercício moderado correram em média 2 minutos, repetindo a cada meia hora até o final da prática; sendo que também a cada meia hora todos os grupos iam ao banheiro esvaziar novamente a bexiga, na qual sempre se guardava 10 ml de urina de cada um dos componentes do grupo para ser analisado no final da prática.

RESULTADOS

TABELA 1.0: Registro do peso médio, volume total médio ingerido e volume total médio urinado, de acordo com o procedimento adotado por cada grupo de Homo sapiens. Teresina - PI, 2010.

Equipe

Procedimento

Peso médio (Kg)

Volume total medio ingerido (mL)

Volume total medio urinado (mL)

A

Água

85,0

1275,0

928,00

B

Água e exercício

63,67

955

746,50

C

Sem água e sem exercício

69,67

-

142.30

D

Sem água e exercício

70,67

-

101,40

FONTE: Laboratório de Fisiologia Humana da UFPI, Alunos de Farmácia 2010.2.

Equipe A

Equipe B

Equipe C

Equipe D

Tempo (min.)

VU (ml)

Densi-dade

pH

VU (ml)

Densi-dade

pH

VU (ml)

Densi-dade

pH

VU (ml)

Densi-dade

pH

30

128,30

1010

6,52

243,30

1008

7,02

68,30

1018

6,82

29,00

1030

6,84

60

283,30

1002

6,94

306,60

1001

7,22

16,70

1020

6,59

15,00

1032

6,46

90

323,30

1005

6,54

140,00

1004

7,06

16,60

1022

6,37

12,00

1030

6,30

120

108,00

1011

6,41

23,30

1018

6,65

14,20

1024

6,28

15,70

1029

6,17

150

55,00

1012

6,56

20,00

1020

6,41

11,30

1024

6,27

14,50

1029

6,23

180

31,00

1014

6,43

13,30

1021

6,33

15,30

1024

6,30

15,20

1030

6,26

QUADRO 1.0 – Registro do volume urinário médio (UV), densidade e pH das equipes no decorrer do procedimento realizado com Homo sapiens. Teresina, 2010. Fonte: Laboratório de Fisiologia Humana da UFPI. Alunos de Farmácia, 2010.2. LEGENDA:V.U.=volume urinário.

GRÁFICO 1.0: Registro do fluxo urinário (mL/min) em Homo sapiens nas quatro equipes durante o procedimento. Teresina - PI. 2010.

FONTE: Laboratório de Fisiologia Humana da UFPI. Alunos de Farmácia, de 2010.2.

GRÁFICO 2.0: Registro da variação da densidade da urina em Homo sapiens nas quatro equipes durante o procedimento. Teresina – PI, 2010.2.

FONTE: Laboratório de Fisiologia Humana da UFPI. Alunos de Farmácia, 2010.2.

GRÁFICO 3.0: Variação do potencial hidrogeniônico (pH) urinário nas quatro equipes em Homo sapiens durante o procedimento. Teresina – PI, 2010.

FONTE: Laboratório de Fisiologia Humana da UFPI. Alunos de Farmácia, 2010.2.

GRÁFICO 4.0: Registro da pressão osmótica estimada da urina nos quatro grupos da espécie Homo sapiens.Teresina-PI, 2010.

FONTE: Laboratório de Fisiologia Humana da UFPI. Alunos de Farmácia, 2010.2.

DISCUSSÃO

A água penetra no corpo provém de duas fontes principais: (1) de sua ingestão na forma de líquidos, ou de água contida nos alimentos, contribuindo, normalmente, com cerca de 2100 ml/dia para os líquidos corporais; e (2) de sua síntese no corpo, em decorrência da oxidação dos carboidratos, acrescentando cerca de 200 ml/dia. (GUYTON, 2006)

As modificações da cor da urina podem indicar alterações seja fisiológica ou patológica, ou bem substâncias tóxicas, salientando os seguintes parâmetros expostos a seguir, tais como, volume (diurese) ml/d, pH, concentração (osmolaridade), presença de solutos (proteínas e glicose), bem como sedimento urinário (células, hemácias, leucócitos cilindros). (DOUGLAS, 2006)

“A diurese aquosa produzida pela ingestão de grandes quantidades de líquidos hipotônicos inicia-se cerca de 15 minutos após a ingestão da carga aquosa e alcança o maximo em cerca de 40 minutos.O ato de beber produz uma diminuição da vasopressina e a água é absorvida, mas a maior parte da inibição é produzida pela diminuição da osmolalidade no plasma depois que a água é absorvida.”(GANONG, 2004).

“A produção da urina é o resultado da todos os processos que ocorrem no rim.Quando o fluido alcança o final do néfron, ele lembra apenas vagamente o filtrado que inicia na Cápsula de Bowman. A glicose, os aminoácidos e os metabólicos úteis são levados, sendo reabsorvidos de volta para dentro do sangue.Os resíduos orgânicos ficam mais concentrados.As concentrações de íons e água na urina são altamente variáveis dependendo do estado do corpo.” (SILVERTHORN, 2003)

Ao se observar os resultados do grupo A e fazendo uma comparação com os demais resultados, espera-se que o fluxo urinário seja maior em todas as aferições. O pico do volume de urina coletada deve ocorrer ao fim dos 60 minutos após a ingestão de água e siga caindo nas aferições seguintes. Ainda em comparação com os demais espera- se que o volume acumulado no grupo A seja maior que os demais grupos. O maior fluxo para esse grupo é esperado por conta da ingestão prévia de água que promove uma rápida absorção pelo trato gastrintestinal. (GUYTON,2006).

Após a absorção, ela passa para a corrente sanguínea e apenas uma pequena quantidade é perdida por outros meios. Esse aumento de água promove uma diluição dos eletrólitos do sangue que fez com que os osmorreceptores deixassem de se contrair, devido à entrada de água por gradiente osmótico favorável, o que acarreta na diminuição da transmissão dos impulsos nervosos para os núcleos supra-ópticos e para ventriculares. Tal evento promove a redução da liberação do hormônio anti-diurético (ADH) armazenado em grânulos secretores nas terminações nervosas. A presença de ADH causa a diminuição da excreção de água pelos rins (antidiurese). Em resumo, na ausência de ADH, os túbulos e ductos coletores tornam-se quase impermeáveis à água, o que impede uma absorção significativa de água e, conseqüentemente, permite uma extrema perda de água na urina,, causando também diluição da urina. Ao contrário, na presença de ADH, a permeabilidade dos ductos e túbulos coletores aumenta enormemente e permite que a maior parte da água seja reabsorvida à medida que o líquido tubular atravessa estes ductos, conseqüentemente conservando água no corpo e produzindo uma urina muito concentrada. (GUYTON, 2006)

Os resultados observados da Equipe C (TABELA 01) mostraram um fluxo urinário inicialmente alto, seguido de volumes urinários relativamente baixos. (GRÁFICO 01). Com o passar do tempo, como não houve ingestão de água, o volume excretado foi apenas o volume necessário para eliminar os resíduos metabólicos. A concentração plasmática foi, portanto, tornando-se cada vez maior. A alta osmolaridade dos líquidos corporais provocou contração dos osmorreceptores levando a uma liberação de ADH como já foi discutido. O ADH, por sua vez, promoveu maior reabsorção de água e conseqüentemente sua menor excreção através da urina. Observou-se também que a densidade da urina manteve-se praticamente constante (GRÁFICO 02), pois a quantidade de líquidos a cada aferição foi a mesma, ou seja, a quantidade mínima para a liberação dos resíduos metabólicos a serem excretados, e esses resíduos foram basicamente os mesmos, pois o metabolismo foi praticamente constante. Em relação ao pH, observou-se uma redução (GRÁFICO 03). Como já foi mencionado, o H+ é um eletrólito liberado no ducto coletor, e sendo sua excreção mantida relativamente constante pelo organismo e o volume de água excretada praticamente o mesmo, o pH manteve-se praticamente inalterado com ligeiro aumento. Já com relação ao Grupo D, obtiveram-se resultados com as mesmas tendências do Grupo C, no entanto estes resultados encontram-se potencializados pela perda de água pela sudorese e respiração. A densidade manteve-se constante (GRÁFICO 02), o que contradiz com o fato da perda de líquidos por meios secundários diminuir o liquido corpóreo fazendo com que o ADH haja, pelos mecanismos já mencionados, aumentando a reabsorção de água e a concentração da urina. Quanto ao pH, a redução do volume urinário faz com que a concentração de H+ aumente, diminuindo o pH da urina. No entanto, o pH da urina da equipe D manteve-se praticamente constante. (SILVERTHORN, 2003; GUYTON, 2006)

Segundo VANDER (1981) há duas fontes de ganho de água corporal, sendo elas a água produzida pela oxidação de nutrientes orgânicos e a água ingerida em líquidos e alimentos. Os locais de perda para o meio externo podem ser: pele,vias respiratórias, vias gastrointestinais e vias urinarias. A relação entre o ganho e a perda de água pelo corpo resulta no balanço corporal total de água.

Segundo SILVERTHORN (2003), a prática de exercício físico aumenta as taxas de perda de água. O aumento da frequência respiratória faz com que aumente a quantidade de água perdida por essa via, além do aumento da sudorese, o que potencializa a perda de líquido durante o exercício.

Observando-se os resultados do Grupo B (TABELA 01) e comparando-os com os do grupo A, encontramos tendências semelhantes, a diferença está no fato de os efeitos anteriormente citados estarem intensificados pela sudorese ocorrida devido à realização de exercícios. O aumento inicial do fluxo urinário e volume urinário ocorre devido ao desencadeamento dos reflexos para diminuição do ADH pelos mecanismos já explicados. Porém, durante o exercício físico ocorre aumento da perda de água por evaporação pelo trato respiratório (o ar inspirado tem umidade relativa bem menor que o ar expirado) já que a estimulação muscular é acompanhada de aumento da freqüência e intensidade respiratória (perda insensível) e pelo suor (perda sensível), que é um fluido hipotônico secretado pelas glândulas sudoríparas situadas na pele, ambas contribuindo para a termorregulação, pois resulta na perda de calor pelo corpo. A produção de suor pode aumentar na presença de temperatura externa elevada e durante um exercício físico. Isso faz com que a osmolaridade dos líquidos corporais aumente, excitando os osmorreceptores, e inibindo a inibição sobre a liberação de ADH, que estando presente em maior quantidade faz com que haja um aumento do volume urinado, lembrando que essa redução ocorre mesmo sem sudorese, por redução da hidratação corporal, ou seja, a diminuição do volume urinário continua a ocorrer, só que de uma maneira potencializada. Assim, na parte inicial do experimento ocorre uma diluição da urina, fazendo com que a densidade diminuísse e o pH aumentasse. Como esperado, comparando-se com os demais grupos, o grupo B obteve o segundo maior volume urinário, por conta da ingestão prévia de água que provoca uma rápida absorção pelo trato gastrintestinal. (AIRES, 1999)

Os receptores de volume localizam-se principalmente no átrio direito, embora também se encontrem no átrio esquerdo, no circuito pulmonar e nas artérias sistêmicas. Esses receptores provavelmente sejam estimulados pelo estiramento ou pela compressão das estruturas que os contêm diante das mudanças do volume plasmático. Por exemplo, uma diminuição do volume do plasma produz uma diminuição da descarga dos receptores de volume e gera, por via reflexa, um aumento da sensação de sede e da secreção de ADH. Como os osmorreceptores são muito sensíveis, a regulação do balanço de água em circunstâncias normais está a cargo deles. Os receptores de volume interferem diante de modificações do balanço de água que determinam mudanças do volume plasmático superiores a 10% além da osmolaridade, outros fatores podem estimular a sede e a secreção de ADH, os quais incluem a angiotensina II, os agentes colinérgicos, os agentes β-adrenérgicos, a nicotina, os barbitúricos e a morfina. Estímulos dolorosos também podem aumentar a secreção de ADH e a sensação de sede. Por outro lado, o álcool e os agentes α-adrenérgicos inibem a sede e a secreção de ADH. Um aumento excessivo da perda de água (sudorese, no caso da prática de exercício), uma diminuição da ingestão de água ou a combinação de ambos os fatores condição a que os alunos da Equipe D foram submetidos (TABELA 01), caracteriza-se por uma diminuição do conteúdo total de água, que acarreta aumento da osmolaridade e diminuição do volume plasmático. Tais mudanças são detectadas pelos receptores de volume e pelos osmorreceptores e produzem um aumento da secreção de ADH e da sensação de sede. O resultado é uma diminuição da excreção urinária (fluxo urinário) de água (GRÁFICO 01). O ADH provoca a reabsorção de água livre de compromisso osmótico e, portanto, é capaz de reduzir a osmolaridade. A aldosterona provoca a reabsorção de sódio que secundariamente arrasta certa quantidade de água (água com compromisso osmótico), até que o LEC torne-se isosmótico com o plasma normal. Portanto, não modifica a osmolaridade, mas aumenta o volume do líquido extracelular. Assim, no decorrer da prática, a cada aferição de volume de urina coletada, percebeu-se redução gradativa do volume urinário, uma vez que com o passar do tempo a quantidade de água perdida principalmente por sudorese (exercício) aumentava e a resposta obtida, tanto pela ação do ADH quanto da aldosterona consistiu numa maior reabsorção de água e de alguns íons, o que resultou na redução gradativa do volume urinário coletado (QUADRO 01). Como conseqüência, a concentração dos solutos na urina também aumentada a cada aferição, uma vez que a absorção de água suplanta a absorção de íons e outras substâncias. Porém, na prática realizada, a coloração da urina observada manteve-se praticamente constante, apresentando assim densidade inalterada no decorrer das aferições. (CINGOLANI, 2004).

Segundo GANONG (2004) densidade do plasma gira em torno de 1,01, enquanto que numa amostra de urina concentrada ao máximo esse valor é de 1,035. Mas a densidade especifica de uma solução depende tanto da natureza quanto do numero de partículas de soluto contidas nela.

O pH extracelular exerce uma profunda influência nas funções celulares. Praticamente todas as reações enzimáticas que ocorrem nas células são afetadas pelo pH. Por conseguinte, anormalidades na regulação do equilíbrio ácido-básico extracelular podem produzir alterações em funções aparentemente tão diferentes como a contratilidade dos músculos cardíaco e esquelético, o metabolismo intermediário e a condução de impulso nervoso. A concentração de íons H+ nos líquidos orgânicos extracelulares não só é extraordinariamente baixa, mas também se mantém dentro de limites muito estreitos. Esse controle estrito da concentração de H+ deve-se à ação combinada de dois mecanismos em primeiro lugar, a excreção de íons H+ ajusta de forma muito precisa à produção de H+ . Os principais órgãos excretores são o pulmão, que excreta H+ de forma indireta pela eliminação de CO2 , e o rim, que excreta os íons H+ derivados dos ácidos não-voláteis. O segundo mecanismo de regulação é o resultado da presença, no sangue e nos demais líquidos orgânicos, de sustâncias tamponadoras. Essas contribuem para regular a concentração de H+ nos líquidos corporais porque “capturam” íons H+ quando a concentração de H+ do meio tende a aumentar e “liberam” íons H+ quando a concentração de H+ tende a diminuir. As substâncias tamponadoras são importantes para impedir mudanças abruptas na concentração de H+ quando a produção ou a excreção de H+ se altera subitamente. Os íons H+ são produzidos continuamente no organismo por três mecanismos. O primeiro é a oxidação de carboidratos, proteínas e lipídios, que tem como produto final a geração de CO2 e de H2O. A hidratação do CO2 origina ácido carbônico (H2CO3) que, por sua vez, se dissocia em íons H+ e HCO3-. A segunda fonte de H+ é constituída por ácidos inorgânicos, como o ácido sulfúrico, produzido pela oxidação da cisteína e da metionina, e o ácido fosfórico, resultado da oxidação de compostos fosforilados. A terceira fonte de H+ é constituída pelos ácidos orgânicos como a acetoacético, o β-hidroxibutírico e outros que são produto do metabolismo intermediário dos carboidratos de das gorduras. Uma pessoa sadia, em repouso, produz, aproximadamente, 150 moles se H+ por dia, a maior parte derivada do CO2 . O que foi observado pelas aferições de pH da urina da Equipe B foi um ligeiro aumento no pH (TABELA 02). (CINGOLANI, 2004).

CONCLUSÃO

Com a realização deste teste experimental, conclui-se que a manutenção de um volume relativamente constante dos líquidos e solutos corporais é muito importante para a manutenção da homeostase, e que o rim possui capacidade de conservar água a partir da excreção de uma urina mais concentrada ou eliminá-la através da excreção de uma urina mais diluída, tendo dessa forma, papel essencial na manutenção da osmolalidade dos líquidos extracelulares.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AIRES, M. M . “Regulação da tonicidade do fluido extracelular”. IN: AIRES, M. M. Fisiologia. 2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1999.

CINGOLANI, H.; GENDE, Oscar A.; GONZALEZ, Noberto C. “Água, eletrólitos e equilíbrio ácido-base”. IN: CINGOLANI, H. E.; HOUSSAY, A. B. Fisiologia Humana de Houssay. 7 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004.

Douglas, C. R. Tratado de Fisiologia – Aplicada às Ciências Médicas. 6ªed. Guanabara Koogan, 2006.

GANONG, W. G. Fisiologia Médica. 19 ed. Rio de Janeiro, McGrow Hill, 2004

GUYTON, A. C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.

SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 2.ed. São Paulo, Manole, 2003.

VANDER, A. J.; SHERMAN, J. H.; LUCIANO, D. S. Fisiologia Humana. 3.ed. São Paulo, McGraw-Hill, 1981.

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