Sistema excretor

Fim de uma corrida de 10 km, numa manhã de agosto em que o ar de Brasília marca 20 % de umidade. Uma corredora cruza a linha de chegada e vai direto à mesa de água, sem olhar o relógio: a boca está pastosa, e a garrafa que ela levava acabou no quilômetro sete. Ela perdeu mais de um litro de água pelo suor, o sangue ficou um pouco mais concentrado, um grupo de neurônios no hipotálamo percebeu a diferença e dois comandos saíram ao mesmo tempo: a vontade de beber e um hormônio que viajou pelo sangue até os rins com uma ordem só, devolver água. Quando ela for ao banheiro, a urina vai sair escura e em pouca quantidade. Na mesma manhã, numa clínica a dez quilômetros dali, uma pessoa com doença renal crônica passa quatro horas ligada a uma máquina que faz o que os rins dela deixaram de fazer: retirar do sangue a ureia, o potássio e a água que sobram. Corredora e paciente são o mesmo assunto. O metabolismo produz lixo, parte dele é tóxica, e o corpo precisa descartá-lo gastando o mínimo de água; quem decide quanto sai e quanto fica são dois rins do tamanho de um punho, que filtram 180 litros por dia para eliminar um e meio. Esta página explica como.

A página segue a ordem do problema. Primeiro, de onde vem o lixo nitrogenado e por que ele é perigoso. Depois, como os outros animais resolveram o mesmo problema com três moléculas diferentes, e o que isso tem a ver com água e com ovos de casca. Em seguida, a anatomia do sistema urinário humano e o néfron passo a passo: filtração, reabsorção, secreção e o ajuste fino por hormônios. Então, o que a urina diz num exame, como o corpo controla a sede e a pressão, e o que acontece quando os rins falham: diálise, transplante, cálculo renal, infecção urinária e gota. Por fim, a pele e o fígado como sócios da excreção, quem descobriu cada peça, a leitura de tabelas e gráficos e os erros que a prova explora. Os hormônios em si (de onde vêm, como são classificados) estão em sistema endócrino; aqui aparece a ação deles no rim. A osmose e o transporte ativo que o túbulo usa estão em membrana plasmática e transportes; as propriedades da água e o balanço hídrico geral, em água e sais minerais; a origem dos aminoácidos e da ureia, em proteínas e enzimas e sistema digestório; o gás carbônico, excretado pelos pulmões, em sistema respiratório; a pressão arterial que o rim ajuda a regular, em sistema cardiovascular; a pele e as glândulas sudoríparas, em tecidos humanos.

Todo metabolismo produz lixo, e o lixo do nitrogênio é o mais perigoso

Excretar não é defecar. As fezes são o que o tubo digestório não absorveu: fibra, bactérias, células descamadas, água. Isso nunca entrou nas células, logo nunca foi metabolizado; o nome do processo é egestão. Excreção é outra coisa: a eliminação dos produtos do metabolismo celular e do que está em excesso no meio interno. O gás carbônico que a mitocôndria produz na respiração celular é uma excreta, e sai pelos pulmões. O calor é um produto do metabolismo, e sai pela pele. E o nitrogênio que sobra quando o corpo desmonta aminoácidos e bases nitrogenadas é a excreta de que esta página trata, porque é a que custa água e a que precisa de um órgão dedicado.

O que esta seção deixa para a prova cabe numa linha: não existe ureia seca saindo de um ser humano; ela viaja no sangue e sai sempre em solução. Eliminar nitrogênio custa água, e quanto mais proteína se come, mais ureia há para eliminar e mais água a urina leva. O balanço entre toxicidade da excreta e economia de água é o fio que atravessa a próxima seção, e volta na sede.

Amônia, ureia ou ácido úrico: cada grupo paga a conta de um jeito

Um peixe-dourado no aquário, um sapo na lagoa, uma lagartixa na parede e você resolvem o mesmo problema com três moléculas diferentes. O que decide a escolha é a água disponível e a história evolutiva do grupo.

Leia a tabela pelas duas pontas. A amônia é barata de fazer e cara de eliminar: só serve a quem vive mergulhado em água. O ácido úrico é caro de fazer e quase de graça para eliminar: serve a quem precisa poupar cada gota, e serve por uma segunda razão que explica por que aves e répteis o adotaram. O embrião desses animais se desenvolve dentro de um ovo com casca, fechado, de onde nada líquido sai por semanas. Se o embrião produzisse amônia, envenenaria a própria água; se produzisse ureia, acumularia um soluto que puxaria água por osmose. O ácido úrico, por ser quase insolúvel, precipita em cristais e fica depositado num anexo embrionário, o alantoide, sem alterar o líquido ao redor. Um pintinho nasce com o alantoide cheio de uratos e os deixa na casca. Os anexos do ovo amniótico e a ficha fisiológica de cada classe de vertebrado são assunto das páginas de zoologia; aqui o que importa é a lógica: a excreta acompanha o ambiente e o modo de reprodução. A ureia dos mamíferos é o meio-termo: tóxica o bastante para não poder se acumular, solúvel o bastante para sair na urina e barata o bastante para um animal que bebe água todo dia.

Peixe de água doce e peixe marinho. O mesmo peixe ósseo resolve a excreta do mesmo jeito (amônia pelas brânquias), mas resolve a água de modos opostos. No rio, o meio é muito mais diluído que o sangue: a água entra o tempo todo por osmose pelas brânquias, e o peixe produz urina abundante e muito diluída, enquanto células das brânquias bombeiam sais para dentro. No mar, o meio é mais concentrado que o sangue: a água sai por osmose, o peixe bebe água do mar, produz pouca urina e bombeia o excesso de sal para fora pelas brânquias. Os tubarões e as arraias (cartilaginosos) seguem outro caminho: mantêm ureia no sangue, em concentração alta, para ficar quase tão concentrados quanto o mar e não perder água. O raciocínio osmótico por trás disso está em membrana plasmática e transportes.

Dois rins, dois ureteres, uma bexiga, uma uretra

O sistema urinário humano tem quatro peças. Os rins, dois órgãos em forma de feijão, de 11 a 14 cm e 125 a 175 g cada, ficam na parte de trás do abdome, um de cada lado da coluna, logo abaixo das costelas; o direito fica um pouco mais baixo, empurrado pelo fígado. Cada rim produz urina continuamente. Dos rins saem os ureteres, dois tubos de cerca de 30 cm cuja parede tem músculo liso: ondas de contração (peristaltismo) empurram a urina para baixo, e é por isso que a urina continua chegando à bexiga mesmo numa pessoa deitada ou de cabeça para baixo. A bexiga é um saco muscular que armazena a urina e a expulsa quando o músculo da parede contrai e os esfíncteres relaxam; ela não produz nada. Da bexiga ao exterior há um único canal, a uretra, com cerca de 4 cm nas mulheres e cerca de 20 cm nos homens, em quem atravessa a próstata e o pênis e serve também ao sêmen. Repare nos números: dois ureteres (um por rim), uma uretra. Uma letra de diferença, dois canos diferentes, e um item inteiro do PAS 3 de 2022 nasceu da troca.

Nem todo o sangue que passa pelo rim vira filtrado: de 1,2 L por minuto, só uma fração, perto de um quinto do plasma que entra nos glomérulos, atravessa o filtro. O resto segue pela arteríola eferente, irriga os túbulos, recebe o que eles devolvem e volta à circulação. É por isso que um item que diz “o rim retira o sangue do corpo e o devolve limpo” está errado duas vezes: o sangue nunca sai dos vasos, e o que atravessa o filtro é plasma sem proteínas, não sangue.

O néfron, passo a passo: filtrar muito, devolver quase tudo, descartar o resto

Cada rim tem cerca de 1,3 milhão de néfrons, e cada néfron é uma unidade completa de produção de urina. Ele tem duas partes: o corpúsculo renal, formado pelo glomérulo (o novelo de capilares) e pela cápsula de Bowman (ou cápsula glomerular), uma taça de parede dupla que o envolve; e o túbulo renal, um tubo longo e fino que sai da cápsula e percorre, em ordem, o túbulo contorcido proximal, a alça de Henle (ramo descendente e ramo ascendente) e o túbulo contorcido distal, até desembocar num duto coletor compartilhado com outros néfrons. O duto coletor desce pela pirâmide até a papila. Corpúsculo e túbulos contorcidos ficam no córtex; a alça e o duto coletor mergulham na medula. O rim faz três coisas com o plasma, em três lugares, e os três verbos são o esqueleto de qualquer item sobre o assunto.

Filtração: 180 litros por dia atravessam uma peneira de três camadas. A parede do glomérulo é a mais permeável do corpo. O endotélio dos capilares tem poros (fenestras); por fora dele há uma membrana basal; e por fora da membrana basal ficam os podócitos, células da cápsula com prolongamentos em forma de dedos que se entrelaçam e deixam entre si fendas de filtração. Água, íons, glicose, aminoácidos, ureia, creatinina e qualquer molécula pequena passam pelas três camadas. Hemácias, leucócitos e plaquetas não passam, pelo tamanho. As proteínas do plasma, como a albumina, também não passam: são grandes e têm carga negativa, e a membrana basal, também negativa, as repele. O resultado é que o filtrado que cai na cápsula é plasma sem proteínas e sem células, com a mesma concentração de glicose, de sais e de ureia que o sangue. A força que empurra o líquido é a pressão do sangue dentro do glomérulo, mantida alta pelo arranjo das duas arteríolas: cerca de 55 mmHg a favor da filtração, contra uns 15 mmHg de pressão do líquido já acumulado na cápsula e uns 30 mmHg de pressão osmótica das proteínas que ficaram no sangue e puxam água de volta. Sobra uma pressão líquida de filtração de cerca de 10 mmHg, e é ela que produz, nos dois rins juntos, cerca de 125 mL de filtrado por minuto, a taxa de filtração glomerular, que dá 180 litros por dia. Não há 180 litros de plasma no corpo (há uns 3); o mesmo plasma passa pelo filtro dezenas de vezes por dia.

Reabsorção no túbulo proximal: a maior parte volta aqui. O túbulo contorcido proximal recebe os 180 litros e devolve ao sangue, de imediato, cerca de dois terços da água e do sódio e toda a glicose e todos os aminoácidos. O motor é uma bomba de sódio e potássio (Na⁺/K⁺-ATPase) na face da célula voltada para o sangue, que gasta ATP para expulsar Na⁺ da célula e manter sua concentração interna baixa. Com isso, o Na⁺ do filtrado entra na célula a favor do gradiente pela face voltada para o túbulo, e entra acoplado a um transportador que traz glicose junto, contra o gradiente da glicose: é o transporte ativo secundário. A glicose sai depois para o sangue por difusão facilitada. A água acompanha o sal por osmose, e com ela vão outros solutos dissolvidos. Nada disso é escolha da célula: é o conjunto de transportadores que ela tem na membrana, e cada transportador tem um limite. Os detalhes dos mecanismos (bomba, cotransporte, osmose) estão em membrana plasmática e transportes. A ureia é o contraste: pequena e sem transportador dedicado nesse trecho, só uma parte volta por difusão, e a maior parte segue no filtrado. O túbulo proximal também secreta: íons H⁺, amônia, creatinina e fármacos como a penicilina entram no filtrado aqui.

A alça de Henle: o truque que permite urina mais concentrada que o sangue. Se o rim só filtrasse e reabsorvesse no túbulo proximal, a urina teria sempre a mesma concentração do plasma, e um animal terrestre perderia água demais. A alça resolve isso criando, na medula, um ambiente cada vez mais salgado conforme se desce: perto do córtex, o líquido entre os túbulos tem a concentração do plasma, cerca de 300 miliosmóis por litro; na ponta da pirâmide, chega a cerca de 1 200. O mecanismo, em nível escolar, é um par de ramos lado a lado com propriedades opostas e fluxos em sentidos contrários, o que se chama contracorrente. O ramo ascendente é impermeável à água e bombeia sal (Na⁺ e Cl⁻) para fora, para o interstício da medula, gastando ATP: o líquido que sobe fica diluído e a medula fica salgada. O ramo descendente é o oposto: permeável à água e pouco permeável ao sal. O filtrado que desce por ele passa por uma medula cada vez mais salgada e perde água por osmose, concentrando-se até o fundo da alça. Como o sal bombeado pelo ramo ascendente é o que concentra a medula que extrai água do ramo descendente, os dois ramos se reforçam, e o gradiente se mantém. Os vasos da medula, os vasa recta, correm em alça também, trocando água e sal nos dois sentidos, de modo a não lavar o gradiente. A ureia ajuda: parte dela é reciclada entre o duto coletor e a medula interna e contribui para a concentração do fundo. Esse gradiente é um recurso; quem decide usá-lo ou não é o hormônio da próxima etapa.

Túbulo distal e duto coletor: o ajuste fino. O líquido que chega ao túbulo distal já perdeu quase toda a glicose, os aminoácidos e a maior parte da água, e está diluído. O que acontece daqui até a papila é regulado hormônio a hormônio, e é aqui que o rim obedece ao resto do corpo.

Secreção: o que entra no filtrado pela porta dos fundos. Além de reabsorver, o túbulo distal e o duto coletor secretam. Íons H⁺ são secretados para o filtrado quando o sangue está ácido, e bicarbonato é poupado; é assim que o rim, junto com os pulmões, mantém o pH do sangue perto de 7,4. Íons K⁺ são secretados sob comando da aldosterona. A creatinina, resíduo do metabolismo muscular, é filtrada e ainda um pouco secretada, e por isso serve de marcador. Muitos fármacos e seus metabólitos são secretados ativamente, o que explica por que a dose de vários remédios precisa ser reduzida em quem tem os rins comprometidos: eles ficam mais tempo no sangue. Ao fim do duto coletor, o líquido que goteja pela papila é urina: 1 a 2 litros por dia, em geral 1,5, de um total de 180 filtrados. Mais de 99 % do filtrado voltou ao sangue.

O que a urina carrega e o que um exame lê nela

A urina normal é cerca de 95 % água. Nos 5 % restantes, o soluto mais abundante é a ureia; depois vêm o cloreto de sódio e outros sais, o potássio, a creatinina, o ácido úrico, o amônio, pigmentos e traços de hormônios e de metabólitos de remédios e de alimentos (o cheiro depois de comer aspargo, a cor depois de beterraba). O que não deve estar lá diz tanto quanto o que está.

Repare na tabela do diagrama: concentração e quantidade são coisas diferentes. A concentração de sódio é parecida no filtrado e na urina, mas a quantidade de sódio excretada por dia é pequena, porque o volume caiu 120 vezes. A concentração de ureia subiu 60 vezes, mas não porque o rim fabricou ureia: a quantidade filtrada apenas ficou num volume muito menor. Um item que conclui “a urina tem mais ureia que o sangue, logo o rim produz ureia” erra o órgão (quem produz é o fígado) e confunde concentração com produção.

Sede, ADH e a tarde de 38 °C

Volte à corredora da abertura. O que aconteceu com ela é um circuito de controle completo, e a prova o cobrou inteiro em 2022, num bloco de seis itens sobre a sede.

O balanço diário, em números. Um adulto em repouso, em clima ameno, troca cerca de 2,5 litros de água por dia. Entram perto de 2,3 litros pelas bebidas e pelos alimentos (frutas, hortaliças e sopas são quase só água; até o pão francês tem quase 30 %) e cerca de 230 mL produzidos pelo próprio metabolismo, na respiração celular, em que o oxigênio vira água. Saem os mesmos 2,5 litros: a maior parte como urina, em geral 1,5 litro, e o restante pela evaporação na pele mesmo sem suor visível, pelo vapor do ar expirado e pelas fezes. As perdas pela pele e pelos pulmões se chamam insensíveis, porque acontecem sem que a pessoa perceba, e não podem ser desligadas: respirar e manter a pele viva custa água. A urina é a única saída que o corpo regula com precisão, e é por isso que ela varia tanto: pode cair a meio litro num dia quente e passar de três litros em quem bebe muito. No exercício no calor, o suor sozinho pode passar de um litro por hora, e nenhuma economia renal compensa isso; só beber compensa. Quanto beber por dia não tem um número único: depende do peso, do clima, da atividade e da saúde, e a referência geral de ingestão total (bebidas mais alimentos) para adultos fica entre 2,7 e 3,7 litros, como está em água e sais minerais. Esta página não dá recomendação individual.

Diuréticos: o que aumenta a urina. Um diurético é qualquer substância que aumenta o volume de urina. O álcool inibe a liberação de ADH pela neuro-hipófise: o duto coletor fica sem aquaporinas, a água não volta, e a urina sai abundante e clara, mais do que o volume bebido. Por isso a ressaca vem com sede e boca seca. A cafeína do café e do chá age de outro modo, aumentando a filtração. Os diuréticos usados como remédio, como a furosemida e as tiazidas, bloqueiam a reabsorção de sal em trechos do túbulo; com menos sal reabsorvido, menos água volta, e o volume de sangue e a pressão caem, o que os torna um dos tratamentos da hipertensão e do inchaço. Os mesmos diuréticos estão na lista de substâncias proibidas da Agência Mundial Antidoping, na classe dos diuréticos e agentes mascaradores: diluir a urina dificulta detectar outras substâncias, e perder água depressa serve para bater o peso em esportes com categorias. Quem os usa sem indicação arrisca desidratação e perda de potássio.

Renina, angiotensina, aldosterona e a pressão arterial

O rim é um órgão de pressão: filtra por pressão e sente a pressão. Quando a pressão arterial ou o fluxo de sangue que chega ao rim caem (hemorragia, desidratação, insuficiência cardíaca), células especializadas da arteríola aferente, perto do glomérulo, liberam no sangue uma enzima, a renina. A renina corta uma proteína do plasma produzida pelo fígado, o angiotensinogênio, e forma angiotensina I; outra enzima, nos pulmões e no endotélio, converte-a em angiotensina II, o hormônio ativo. A angiotensina II faz quatro coisas, todas no sentido de subir a pressão: contrai arteríolas pelo corpo (mais resistência, pressão sobe na hora); estimula o córtex da suprarrenal a liberar aldosterona, que faz o rim reter sódio e, com ele, água; estimula a liberação de ADH; e dispara a sede. Volume de sangue maior e vasos mais apertados devolvem a pressão ao normal, e a renina para de ser liberada: feedback negativo outra vez. O conjunto se chama sistema renina-angiotensina-aldosterona, e é uma das três alavancas que o corpo usa sobre a pressão, ao lado do coração e do calibre das arteríolas, descritas em sistema cardiovascular.

Esse circuito explica o item mais antigo do rim no PAS 3. O caderno de 2014 trazia um texto sobre hipertensão que terminava apresentando uma vacina testada em animais, cujo princípio era “um anticorpo capaz de inibir a angiotensina II, hormônio capaz de aumentar a pressão arterial”; acima do texto, a prova imprimiu a cascata que você acabou de ler, em forma de esquema: a renina agindo sobre o angiotensinogênio, a enzima conversora gerando a angiotensina II e, a partir dela, dois ramos, um para a aldosterona (rotulado “reabsorção de Na⁺ e retenção de H₂O”) e outro para a vasoconstrição, que desembocavam juntos na pressão arterial. O item 84 perguntou o que a vacina promove nos rins, e a resposta estava desenhada na figura: se é a angiotensina II que, pela aldosterona, faz o túbulo segurar sódio e água, um anticorpo que a neutraliza deixa o rim segurar menos água. Gabarito D: diminuição da retenção de água. As outras opções trocavam o alvo: não há patógeno (o anticorpo mira um hormônio do próprio corpo), bloquear uma proteína não é desligar o gene que a codifica, e inibir a angiotensina II não aumenta a produção de sinalizadores. Pela mesma lógica funcionam dois dos remédios mais usados contra a pressão alta: os inibidores da enzima conversora (os de nome terminado em “pril”) e os bloqueadores do receptor de angiotensina (terminados em “sartana”).

Quando o rim falha: doença renal crônica, diálise e transplante

Os rins têm reserva: uma pessoa vive bem com um só, e os sinais da perda de função costumam aparecer só quando mais da metade dela já se foi. É por isso que a doença renal crônica (DRC) é silenciosa. Define-se DRC como a perda progressiva e irreversível da função dos rins por mais de três meses, medida pela queda da taxa de filtração glomerular e pela presença de lesão (albumina na urina, por exemplo). Ela é dividida em estágios pela taxa de filtração: nos primeiros, o tratamento é conservador, controlando a causa; nos últimos, quando a filtração cai a uma fração pequena do normal, é preciso substituir a função por diálise ou transplante.

Hemodiálise: o filtro fora do corpo. A hemodiálise substitui a filtração e parte da regulação, e só isso. O sangue sai por uma agulha de uma veia preparada (em geral, uma fístula no braço, em que uma artéria é ligada a uma veia para que ela se alargue), passa por uma bomba e entra no dialisador, um cilindro cheio de milhares de fibras ocas de membrana semipermeável. Dentro das fibras corre o sangue; por fora, em contracorrente, corre o dialisato, uma solução de água purificada com sais na concentração desejada. Pelos poros da membrana, a ureia, a creatinina, o potássio e o fosfato em excesso passam do sangue para o dialisato, a favor do gradiente, por difusão; a água em excesso é retirada por uma diferença de pressão. Proteínas e células não passam, como no glomérulo. O sangue volta limpo ao corpo. Uma sessão típica dura cerca de quatro horas, três vezes por semana, e precisa ser repetida porque o metabolismo não para. Na diálise peritoneal, a membrana é a do próprio abdome: um cateter introduz o dialisato na cavidade peritoneal, as trocas acontecem pelos capilares do peritônio, e o líquido é drenado horas depois; pode ser feita em casa, inclusive à noite.

O que a diálise não faz diz tanto quanto o que faz. O rim é também um órgão endócrino: produz eritropoetina, o hormônio que manda a medula óssea fabricar hemácias, e ativa a vitamina D, necessária para absorver cálcio. Quem está em diálise costuma ter anemia e doença óssea por isso, e recebe os dois como remédio. A diálise não cura a DRC: mantém a pessoa viva enquanto a função não volta (na lesão aguda, ela pode voltar) ou enquanto se espera um transplante. O transplante renal é o tratamento definitivo: um rim de doador vivo (um parente compatível, em geral) ou de doador falecido é implantado na pelve, ligado aos vasos ilíacos e à bexiga, e os rins originais em geral ficam onde estão. O receptor toma imunossupressores pelo resto da vida, para que o sistema imune não rejeite o órgão, pelo mecanismo descrito em vacinas e soros. Um rim transplantado, bem cuidado, trabalha por décadas.

Cálculo renal, infecção urinária, gota e remédios que pesam no rim

Cálculo renal. A urina é uma solução concentrada, e alguns de seus solutos (oxalato de cálcio, fosfato de cálcio, ácido úrico) podem cristalizar quando a concentração sobe demais ou quando o pH favorece. Os cristais crescem e formam a “pedra” nos cálices ou na pelve. Enquanto parada, ela pode não doer; quando desce pelo ureter, de parede muscular e luz estreita, provoca uma dor muito intensa, a cólica renal, em ondas (o peristaltismo do ureter tentando empurrá-la), com sangue na urina. Pedras pequenas saem sozinhas; as maiores são quebradas por ondas de choque ou retiradas por endoscopia. Os fatores que a epidemiologia aponta são a urina concentrada por pouca ingestão de água e muito calor (a “pedra” é mais comum em regiões quentes e no verão), o excesso de sal e de proteína animal na dieta, a história familiar e algumas doenças do metabolismo. O raciocínio físico é o da solubilidade: mais água na urina, soluto mais diluído, menos cristal.

Infecção urinária. As vias urinárias são estéreis, mas a uretra se abre perto do ânus, e bactérias do intestino, sobretudo Escherichia coli, podem subir por ela até a bexiga (cistite) e, mais raramente, pelos ureteres até o rim (pielonefrite). A infecção urinária é cerca de quatro vezes mais comum em mulheres do que em homens, e a razão é anatômica: a uretra feminina tem cerca de 4 cm, contra uns 20 cm da masculina, e fica mais perto do ânus, logo é uma barreira menor para as bactérias chegarem à bexiga. Os sinais são ardor ao urinar, vontade frequente, urina turva; o exame mostra leucócitos e nitrito; o tratamento é com antibiótico. Beber água e não segurar a urina por muito tempo diminuem o risco, porque o fluxo lava a uretra; nada disso é falha de higiene de quem adoece.

Gota. O ácido úrico, produto da degradação das purinas, é pouco solúvel. Quando sua concentração no sangue sobe, por produção maior (dieta rica em purinas, como carnes vermelhas, vísceras, frutos do mar e cerveja, ou renovação celular acelerada) ou por excreção menor (rins que o eliminam mal, alguns diuréticos), ele cristaliza nas articulações, de preferência nas mais frias, como a do dedão do pé. Os cristais disparam uma inflamação aguda: a articulação fica vermelha, quente e tão dolorida que o peso do lençol incomoda. A mesma química que faz do ácido úrico a excreta ideal para a ave (insolúvel, sai em cristais) o torna um problema para o mamífero quando se acumula. O tratamento combina anti-inflamatórios na crise e remédios que reduzem a produção ou aumentam a excreção do ácido úrico.

Remédios e rins. O rim recebe um quarto do sangue e concentra o que filtra, logo está exposto a tudo o que circula. Anti-inflamatórios não esteroides usados em excesso ou por muito tempo reduzem o fluxo de sangue no glomérulo e podem lesar o rim, sobretudo em quem já tem a função reduzida, está desidratado ou é idoso; o Ministério da Saúde lista o uso de agentes nefrotóxicos entre os fatores de risco da DRC. Muitos antibióticos, contrastes de exames de imagem e alguns quimioterápicos também exigem cuidado. E, como o rim é a saída de boa parte dos fármacos, a dose de vários remédios é ajustada à taxa de filtração do paciente. Nenhuma recomendação individual cabe aqui: quem decide dose e remédio é quem prescreve.

A pele e o fígado: dois sócios da excreção

Pele. As glândulas sudoríparas da derme, descritas em tecidos humanos, produzem o suor: água com sais (sobretudo cloreto de sódio), um pouco de ureia, ácido láctico e amônia. Como via de excreção de nitrogênio, o suor é secundário; como via de perda de água e de sal, é decisivo, e sua função principal é outra: termorregulação. Para evaporar, cada grama de água retira da pele cerca de 2 400 J de calor, e é essa evaporação, não o suor líquido escorrendo, que esfria o corpo. Num ambiente úmido o suor não evapora, escorre, e não refresca. É por isso que a frase do PAS 3 de 2022, item 27, está certa: quanto mais alta a temperatura, maior a perda de água pela transpiração. O suor é comandado pelo hipotálamo, o mesmo centro que controla a sede e o ADH; o rim responde depois, retendo a água que a pele gastou. O rim também não excreta o gás carbônico: isso é trabalho dos pulmões, em sistema respiratório.

Fígado. O fígado não faz parte do sistema urinário, mas é a estação de pré-excreção do corpo. Ele converte a amônia em ureia (a excreta principal), transforma a hemoglobina das hemácias velhas em bilirrubina, o pigmento que sai na bile e dá cor às fezes (e à pele, na icterícia, quando se acumula), e modifica quimicamente hormônios, álcool e fármacos para torná-los mais solúveis em água, de modo que o rim possa eliminá-los. Sem o fígado, o rim não teria o que filtrar na forma certa; sem o rim, o que o fígado prepara se acumula. O detalhe do órgão está em sistema digestório.

Quem descobriu cada peça

A tabela conta a história de uma pergunta, a de como um órgão tão pequeno produz tanta urina. Malpighi viu o novelo, Bowman mostrou que ele é o começo de um tubo, a fisiologia do século XX mediu o que entra e o que sai, Kolff copiou o filtro com uma membrana, Murray trocou o órgão inteiro e Agre achou a porta por onde a água passa.

Leitura de dados: quatro conjuntos que a prova usa

Uma tabela de filtrado e urina. Dadas as concentrações de uma substância no plasma, no filtrado e na urina, pergunte três coisas. Está no filtrado na mesma concentração do plasma? Então atravessou o filtro livremente (glicose, ureia, sais). Está zerada no filtrado? Então não passou (proteínas, células). Sumiu na urina? Foi toda reabsorvida (glicose). Concentrou-se dezenas de vezes? Foi pouco reabsorvida e o volume caiu (ureia). Manteve a concentração? Voltou junto com a água (sódio). E a conta que fecha a leitura: volume de filtrado dividido por volume de urina dá o fator de concentração máximo, 180 / 1,5 = 120 vezes; uma substância que se concentrou menos que isso foi parcialmente reabsorvida, e uma que se concentrou mais foi secretada.

A concentração de ureia ao longo do néfron. Num gráfico com a concentração de ureia no eixo vertical e os trechos do néfron no horizontal, a curva começa igual à do plasma na cápsula, sobe no túbulo proximal (a água volta ao sangue mais depressa que a ureia), sobe mais na alça descendente (mais água sai), fica estável na alça ascendente (o que sai dali é sal, e a ureia permanece no mesmo volume) e dispara no duto coletor quando há ADH, porque a água sai e a ureia fica. A curva do sódio é outra: quase constante no proximal, sobe na descendente e cai na ascendente, onde o sal é bombeado para fora. Se o gráfico mostrar a curva da glicose, ela cai a zero ainda no túbulo proximal. Se mostrar a de proteínas, é zero do começo ao fim.

Volume de urina em função do ADH. Um gráfico de volume de urina por hora contra o tempo, depois de beber um litro de água: nos primeiros minutos nada muda; em meia hora o sangue dilui, o ADH cai, as aquaporinas somem do duto coletor e o volume sobe várias vezes; em duas ou três horas o litro extra saiu e o volume volta ao basal. A mesma curva com sal (um litro de solução salgada) quase não sobe, porque o sangue não diluiu. E a curva depois de álcool sobe ainda mais que a da água pura, porque o ADH foi inibido além da diluição. Em qualquer versão, a pergunta é a mesma: o que aconteceu com a osmolaridade do sangue, e o ADH subiu ou desceu.

Uma tabela de balanço hídrico. Dadas as entradas (bebidas, alimentos, água metabólica) e as saídas (urina, pele, pulmões, fezes), a soma das duas colunas tem de bater em quem está em equilíbrio. Se a prova dá todas as saídas menos a urina, a urina é a diferença. Se dá um aumento de suor sem aumento de ingestão, a urina tem de cair no mesmo valor, e há um limite: a urina não cai abaixo de uns 500 mL, o mínimo necessário para dissolver os solutos do dia; abaixo disso o balanço fica negativo e a pessoa desidrata. Esse mínimo é o motivo pelo qual comer muita proteína sem beber água desidrata: mais ureia pede mais água mínima.

Erros clássicos e como a prova os explora

• “O rim filtra o sangue e joga fora o filtrado.” O rim filtra 180 litros e joga fora 1,5: mais de 99 % do filtrado volta ao sangue por reabsorção. Filtrar é só o primeiro verbo.
• “Urina é só água e ureia.” Tem sais (sobretudo cloreto de sódio), potássio, creatinina, ácido úrico, amônio, pigmentos, metabólitos de remédios; a ureia é o soluto mais abundante, não o único.
• “A glicose normal aparece na urina.” Não aparece: é toda reabsorvida no túbulo proximal. Aparece quando a glicemia supera a capacidade dos transportadores, o rastro do diabetes mellitus descontrolado.
• “ADH aumenta a urina.” Antidiurético é contra a diurese: aumenta a reabsorção de água, a urina diminui e fica concentrada. Álcool inibe o ADH e aumenta a urina.
• “O ADH é produzido pela suprarrenal.” O ADH nasce em neurônios do hipotálamo e só é armazenado e lançado pela neuro-hipófise; da suprarrenal sai a aldosterona. Foi o erro do item 30 do PAS 3 de 2022.
• “A bexiga produz urina.” A bexiga só armazena; quem produz é o rim, continuamente. Uma bexiga cheia não filtrou nada.
• “A uretra leva a urina do rim à bexiga.” Esse é o ureter, dois, um por rim. A uretra é uma e leva a urina da bexiga para fora. Item 31 do PAS 3 de 2022, gabarito errado.
• “O sangue entra na cápsula e sai pela uretra.” O sangue nunca sai dos vasos: entra pela artéria renal, passa pelo glomérulo e sai pela veia renal. O que corre nos túbulos é filtrado, plasma sem proteínas, e vira urina só no fim do duto coletor (item 32 do PAS 3 de 2022, gabarito A).
• “Beber muita água limpa os rins.” O rim não precisa de água extra para funcionar numa pessoa saudável; o excesso só aumenta a urina clara, e no extremo dilui o sódio do sangue.
• “Sede é sinal de desidratação grave.” A sede é o alarme precoce, disparado por uma pequena subida da osmolaridade; a desidratação grave vem muito depois, com tontura, pressão baixa e urina quase ausente.
• “Perder água dilui o sangue.” Perder água concentra o sangue, inclusive a glicose. Item 29 do PAS 3 de 2022, gabarito errado.
• “Ácido úrico é mais tóxico que amônia.” É o contrário. Amônia: muito tóxica, muito solúvel, de quem vive na água. Ácido úrico: pouco tóxico, insolúvel, de quem põe ovo com casca e economiza água. Economizar não é estocar.
• “O rim excreta CO₂.” O CO₂ sai pelos pulmões. O rim excreta ureia, sais, água e ácidos; o que ele faz pelo pH é secretar H⁺ e poupar bicarbonato.
• “O fígado faz parte do sistema urinário.” Não faz; ele produz a ureia e prepara outras substâncias para o rim eliminar. O sistema urinário são rins, ureteres, bexiga e uretra.
• “Diálise cura a doença renal crônica.” A diálise substitui a filtração enquanto a função não volta ou enquanto se espera o transplante; ela não devolve néfrons nem produz eritropoetina.
• “Dispositivos de assistência circulatória filtram e oxigenam o sangue.” Substituem só o bombeamento; filtrar é do rim, oxigenar é do pulmão (PAS 3 2025, item 42, gabarito errado).
• “A vacina antiangiotensina age contra um patógeno.” O anticorpo mira um hormônio do próprio corpo, a angiotensina II, e o efeito no rim é menos retenção de água (PAS 3 2014, item 84, gabarito D).
• “Fezes são excreção.” Fezes são egestão, o que não foi absorvido. Excreção é o resíduo do metabolismo: ureia, CO₂, sais em excesso.

O essencial em meia página

• Excreção = eliminar resíduos do metabolismo (ureia, CO₂, sais, água em excesso); fezes são egestão. O nitrogênio dos aminoácidos vira amônia (desaminação) e, no fígado, ureia (ciclo da ureia, gasta ATP; 20 a 30 g/dia); ácido úrico vem das purinas. A ureia só sai dissolvida: custa água.
• Comparada: amônia (tóxica, solúvel, barata, só na água: peixes ósseos, larvas), ureia (meio-termo: mamíferos, anfíbios adultos, tubarões), ácido úrico (insolúvel, poupa água, cara: aves, répteis, insetos; compatível com o ovo com casca, depositado no alantoide). Peixe de água doce: urina abundante e diluída; marinho: bebe, pouca urina, bombeia sal.
• Anatomia: 2 rins (11 a 14 cm, ~150 g, córtex com os glomérulos, medula com pirâmides, papilas → cálices → pelve), 2 ureteres (rim → bexiga, ~30 cm, peristaltismo), 1 bexiga (armazena), 1 uretra (bexiga → exterior; 4 cm mulher, 20 cm homem). Artéria renal → arteríola aferente → glomérulo → arteríola eferente → capilares peritubulares → veia renal. 20 a 25 % do débito cardíaco (1,2 L/min); ~1,3 milhão de néfrons por rim.
• Néfron: corpúsculo (glomérulo + cápsula de Bowman) + túbulo proximal + alça de Henle + túbulo distal + duto coletor. Filtração (sangue → cápsula; pressão, 55 − 15 − 30 = 10 mmHg; sem ATP; passam água, sais, glicose, ureia; ficam proteínas e células): 125 mL/min = 180 L/dia. Reabsorção (túbulo → sangue; seletiva): proximal devolve ~2/3 da água e do Na⁺ e toda a glicose (transporte ativo secundário + osmose); alça cria o gradiente da medula (300 → 1 200 mOsm/L; ascendente bombeia sal e é impermeável à água, descendente perde água); distal e coletor fazem o ajuste fino. Secreção (sangue → túbulo): H⁺, K⁺, NH₃, creatinina, fármacos. Urina: ~1,5 L/dia, 95 % água; > 99 % do filtrado reabsorvido.
• ADH (hipotálamo → neuro-hipófise; sangue concentrado ou volume baixo): aquaporinas no duto coletor → água volta por osmose → urina pouca e escura. Álcool inibe ADH. Aldosterona (córtex da suprarrenal; pressão ou Na⁺ baixos): reabsorve Na⁺ e água, secreta K⁺. Sede: osmorreceptores do hipotálamo, com o ADH; perder água concentra o sangue (PAS 3 2022/29 E); mais calor, mais suor (2022/27 C); ureter ≠ uretra (2022/31 E); siga o sangue: aorta → artérias renais → glomérulo → cápsula (2022/32 A).
• Balanço: ~2,5 L/dia entram (bebidas + alimentos + ~230 mL metabólica) e saem (urina ~1,5 L, a única saída regulada; pele, pulmões e fezes o resto). Mínimo de urina ~0,5 L para dissolver os solutos.
• Renina-angiotensina-aldosterona: pressão cai → rim libera renina → angiotensina II → vasoconstrição + aldosterona + ADH + sede → pressão sobe. Vacina antiangiotensina → menos retenção de água (PAS 3 2014/84 D). OMS: < 5 g de sal/dia.
• Exames: glicosúria (diabetes), proteinúria (filtro lesado), hematúria, nitrito (infecção), creatinina e TFG ($C = UV/P$; DRC = queda persistente da TFG por > 3 meses). Osmolaridade da urina 50 a 1 200 mOsm/L.
• Saúde: DRC silenciosa; causas: hipertensão e diabetes (29 % cada, Censo SBN 2024); 172 585 em diálise (2024), 79 % pelo SUS; hemodiálise = filtrar com membrana, 4 h, 3×/semana, não produz eritropoetina nem cura; transplante = definitivo (6 047 rins em 2023; 38 258 na fila). Cálculo: urina concentrada cristaliza. ITU: 4× mais em mulheres, uretra curta. Gota: ácido úrico cristaliza nas articulações. AINEs e outros nefrotóxicos pesam no rim. Diuréticos: proibidos no esporte (mascaram).
• Pele: suor = água, sais, pouca ureia; função principal é termorregulação (evaporação). Fígado: ureia, bilirrubina, prepara fármacos; não é do sistema urinário. Pulmão: CO₂.
• História: Malpighi 1666 (corpúsculos), Bowman 1842 (cápsula), Kolff 1943 (rim artificial; 1.ª paciente 1945), Murray 1954 (1.º transplante, gêmeos; Nobel 1990), Agre (aquaporinas; Nobel de Química 2003).