Exercícios: O aparelho excretor

Indica por ordem as estruturas do aparelho excretor pelas quais a urina passa desde que se forma no rim até que sai do corpo, e refere qual delas a armazena temporariamente.

No esquema de um nefrónio foram identificadas várias estruturas. Escreve o nome das estruturas assinaladas com as letras A, B e C, e explica sucintamente o que acontece em cada uma durante a formação da urina.

Explica que substâncias são eliminadas principalmente com a urina e de onde provêm essas substâncias dentro do nosso organismo.

Indica os quatro órgãos do sistema urinário e refere qual deles filtra o sangue e qual liberta a urina para o exterior.

Explica o que é um nefrónio e por que razão se diz que é a unidade funcional do rim.

A ureia é uma das substâncias de excreção que se eliminam com a urina. Explica de onde provém essa substância dentro do nosso organismo e por que razão é necessário eliminá-la.

Indica se estas afirmações são verdadeiras ou falsas e justifica a tua resposta: a) a urina é produzida na bexiga; b) cada rim contém cerca de um milhão de nefrónios; c) a quantidade de água que bebemos influencia o volume de urina que produzimos.

Além dos rins, outros órgãos eliminam substâncias do corpo. Indica o que eliminam os pulmões e o que elimina a pele, e explica por que razão se diz que também colaboram na excreção.

Descreve os dois grandes processos que ocorrem no nefrónio para produzir a urina (filtração e reabsorção) e explica o que acontece ao sangue e às substâncias úteis em cada um deles.

Uma pessoa bebe pouca água durante um dia quente e observa que a sua urina é escassa e de cor escura. Explica, tendo em conta a função dos rins, por que razão mudam o volume e a cor da urina e o que está o organismo a tentar manter constante.

Relaciona o aparelho excretor e o aparelho circulatório: explica por que razão a excreção necessita de que chegue sangue continuamente aos rins e o que aconteceria se uma artéria renal ficasse obstruída.

O sangue entra no rim pela artéria renal e sai pela veia renal. Explica em que se diferencia o sangue que sai daquele que entrou, que substâncias foram retiradas e para onde foram.

Numa pessoa saudável, a glicose filtrada nos nefrónios é totalmente reabsorvida e não aparece na urina. Se uma análise detetar glicose na urina de uma pessoa, raciocina sobre o que pode estar a falhar e por que razão é um sinal de alarme para o médico.

Os medicamentos tomados por via oral acabam por ser eliminados, em grande parte, pela urina. Segue o seu trajeto desde o intestino até ao rim e explica por que razão o folheto informativo indica o intervalo de tempo que deve passar entre doses.

O líquido filtrado no início do nefrónio contém água, sais, glicose, aminoácidos e ureia; a urina final contém sobretudo água, sais e ureia. Compara ambas as composições e explica que processo do nefrónio provoca as diferenças e por que razão convém que ocorra.

Após correr numa prova no verão, a urina é escassa e muito concentrada, mesmo tendo-se bebido a quantidade normal de água. Relaciona o suor, a água do sangue e o trabalho dos nefrónios para explicar essa alteração.

Numa análise laboratorial comparam-se três amostras de uma pessoa saudável: plasma sanguíneo, filtrado glomerular inicial (urina primária) e urina final expelida. Os resultados mostram:

• Glicose: $1,0\ \text{g/L}$ no plasma, $1,0\ \text{g/L}$ na urina primária e $0,0\ \text{g/L}$ na urina final.

• Ureia: $0,3\ \text{g/L}$ no plasma, $0,3\ \text{g/L}$ na urina primária e $18,0\ \text{g/L}$ na urina final.

• Volume: produzem-se $180\ \text{L}$ por dia de urina primária, mas apenas se eliminam $1,5\ \text{L}$ de urina final.

1. a) Interpreta estes dados explicando que processos ocorreram nos túbulos do nefrónio para que a glicose desapareça por completo enquanto a concentração de ureia se multiplica por 60.
2. b) Prevê o que aconteceria ao volume e à composição da urina se uma substância tóxica anulasse seletivamente a reabsorção tubular de água, e justifica o risco de vida que isso representaria em poucas horas.

Numa clínica realiza-se a hemodiálise a um doente com insuficiência renal ligando o seu sangue através de uma membrana semipermeável a um circuito com líquido de diálise.

1. a) Justifica que concentração de ureia deve ter inicialmente o líquido de diálise (zero ou semelhante à do sangue do doente?) para que a ureia se desloque para fora do corpo. Prevê o que aconteceria se, por erro, se introduzisse um líquido com maior concentração de ureia do que a do doente.
2. b) Um colega afirma: «A máquina de diálise e o rim de um transplante fazem exatamente o mesmo, por isso, a nível de saúde, é igual estar ligado para a vida toda à máquina ou receber um transplante». Rebate esta afirmação justificando duas limitações fundamentais da diálise face à atividade completa e contínua de um rim saudável transplantado.

Dois atletas de $60\ \text{kg}$ realizam uma caminhada de montanha de três horas a $28\ ^\circ\text{C}$. Ambos transpiram aproximadamente $1,5\ \text{L}$. O atleta A vai a beber água com regularidade, enquanto o atleta B se esqueceu do seu cantil e não ingere líquidos. Ao terminar, analisa-se a sua urina:

• Atleta A: liberta $300\ \text{mL}$ de urina clara e pouco concentrada.

• Atleta B: quase só liberta $60\ \text{mL}$ de urina muito escura e densa.

1. a) Interpreta como atuaram os nefrónios do atleta B para tentar manter o volume de sangue (volemia) constante, apesar da sudação intensa.
2. b) Prevê o que aconteceria com a concentração de sais no plasma sanguíneo e com a capacidade de excretar substâncias residuais se o atleta B continuasse a caminhar mais três horas sem beber. Justifica por que razão o rim não pode reduzir a produção de urina para $0\ \text{mL}$ indefinidamente.

Antes de doar um rim ao irmão, uma mulher de 35 anos submete-se a exames: os seus dois rins filtram conjuntamente $120\ \text{mL/min}$ de plasma ($60\ \text{mL/min}$ cada um). Seis meses após a cirurgia, o seu único rim aumentou ligeiramente de tamanho e atinge uma filtração de $85\ \text{mL/min}$.

1. a) Interpreta este resultado: como é possível que um só rim consiga compensar em grande parte a perda do outro sem criar novos nefrónios? Justifica o que acontece a nível celular e funcional nos nefrónios restantes.
2. b) Um familiar aconselha-a: «Como o teu rim restante rende quase como dois, não te preocupes com o consumo excessivo de sal, carne ou anti-inflamatórios». Rebate este conselho justificando a vulnerabilidade das pessoas com apenas um rim (monorrenais) e a importância de proteger a sua reserva funcional renal.

Num laboratório escolar adiciona-se $1\ \text{mg}$ de sais de oxalato de cálcio a dois copos com água a $37\ ^\circ\text{C}$ (temperatura corporal):

• Copo A: contém $50\ \text{mL}$ de água.

• Copo B: contém $250\ \text{mL}$ de água.

Passado algum tempo, no copo A precipitam cristais sólidos no fundo, enquanto no copo B a solução permanece transparente.

1. a) Aplica este fenómeno de solubilidade ao funcionamento renal: prevê e justifica em qual dos dois copos se simula o bacinete renal de uma pessoa que bebe menos de $1\ \text{L}$ de água por dia e como é que isto se relaciona com a formação de cólicas renais (cálculos renais).
2. b) Desenha um plano com três orientações diárias (nutricionais e de hábitos) para um doente que já expulsou um cálculo de oxalato de cálcio, justificando cientificamente como é que cada uma contribui para evitar o reaparecimento de sedimentos cristalinos.

Analisa este esquema que descreve a relação entre hipertensão arterial e doença renal:

Pressão arterial alta constante $\rightarrow$ Lesão e endurecimento dos capilares glomerulares $\rightarrow$ Diminuição da filtração renal $\rightarrow$ Retenção de água e sódio no organismo $\rightarrow$ Aumento do volume de sangue circulante $\rightarrow$ Maior elevação da pressão arterial.

1. a) Justifica por que razão a retenção de água e sais devida a uma filtração insuficiente agrava de forma imediata a hipertensão arterial do doente.
2. b) Numa análise de controlo de um doente hipertenso de longa duração deteta-se a presença anormal de proteínas plasmáticas (como a albumina) na urina. Deduz que alteração física sofreu a parede de filtração do glomérulo devido à pressão contínua e explica por que razão este achado confirma a deterioração do rim.

Marcos, de 14 anos, treina atletismo e decidiu tomar batidos proteicos que quadruplicam a quantidade recomendada de proteínas para a sua idade. Ao fim de dois meses, as suas análises mostram:

• Concentração de ureia no sangue e na urina muito acima dos valores de referência.

• Emissão diária de urina de $2,8\ \text{L}$ (habitual: $1,2\ \text{--}\ 1,5\ \text{L}$), acompanhada de sede constante.

1. a) Justifica a origem desse excesso de ureia: explica que processo metabólico sofrem os aminoácidos excedentes no corpo humano e por que razão o organismo não os pode acumular como reserva, como faz com as gorduras ou os açúcares.
2. b) Marcos comenta satisfeito: «Quanto mais urina expulso, mais toxinas limpo e mais saudáveis estão os meus rins». Rebate o seu argumento explicando por que razão a eliminação de ureia obriga a perder grandes volumes de água (diurese osmótica) e prevê que consequências pode ter esta sobrecarga renal prolongada.

Regista-se a concentração de ureia no sangue de dois doentes durante dez dias:

• Doente 1 (rins saudáveis): a concentração mantém-se estável em torno de $25\ \text{mg/dL}$ todos os dias.

• Doente 2 (doença renal crónica, tratado com hemodiálise às segundas, quartas e sextas-feiras): a ureia desce para $20\ \text{mg/dL}$ após cada sessão de quatro horas, mas sobe gradualmente nos dias intermédios, atingindo o seu valor máximo ($90\ \text{mg/dL}$) na segunda-feira de manhã antes da primeira sessão semanal.

1. a) Interpreta a evolução do doente 2: justifica por que razão o fim de semana é o momento de maior risco de vida e por que razão deve restringir de forma rigorosa a ingestão de líquidos e alimentos ricos em potássio durante esses dias.
2. b) Compara ambos os modelos de filtração (contínuo natural face a intermitente artificial) e prevê que efeitos prejudiciais provocam nas células do corpo as oscilações bruscas de solutos e hidratação a que o doente em hemodiálise está sujeito.

Desafio do tema. Transforma-te em fisiologista por um dia! Vais investigar na tua própria casa como os teus quatro sistemas de nutrição colaboram de forma sincronizada perante uma exigência de energia.

1. Recolha de dados pessoais: Mede e anota em repouso a tua frequência cardíaca (pulsações por minuto) e respiratória (ciclos de inspiração/expiração por minuto). Realiza $3$ minutos de exercício moderado (como saltos ou subir escadas) e volta a medi-las imediatamente. Anota também alterações corporais visíveis (suor, sede, temperatura cutânea).

2. Análise e integração: Elabora uma tabela comparativa (repouso vs. esforço) e redige um relatório breve que explique a ação coordenada: como o sistema respiratório e o circulatório aumentam o aporte de $O_2$ às células, o digestivo fornece os nutrientes absorvidos previamente (como glicose) e o excretor dissipa calor e toxinas através do suor.

3. Proposta de recuperação: Desenha um lanche pós-esforço fundamentado (ingestão de hidratos, sais e volume de água, por exemplo $0,4\text{ L}$), justificando como ajudará a restabelecer o meio interno e o equilíbrio renal.

Avaliar-se-á:

• Rigor na obtenção e representação tabular dos dados fisiológicos pessoais.

• Qualidade da explicação científica que ligue explicitamente os quatro sistemas.

• Coerência e justificação biológica do lanche e da reidratação propostos.