Extremos da Tolerância Humana
quinta-feira, 2 de julho de 2009
Painel de Extremos da Água

O gráfico "figure 2" acima representa a relação entre as concentrações de hormônio ADH no plasma e de urina nos rins. Observe que em certo ponto o aumento do Plasma [ADH] não provoca mais a reabsorção hídrica nos rins (concentração da urina constante). Esse ponto é o limite anti-diurético do ADH.
No gráfico "figure 1", percebe-se que o aumento da concentração de eletrólitos no sangue (Pressão osmótica) chega a tal ponto que estimula a glândula hipófise a secretar ADH no plasma sanguíneo. Tal estímulo envolve a sensibilização dos osmorreceptores pela hiperosmolaridade.
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sábado, 27 de junho de 2009
A água pede passagem
Em meados da década de 80, Peter Agre, Doutor em Medicina e professor de medicina bioquímica na John Hopkins Medical School, estudava o fator Rh das hemácias quando descobriu uma proteína desconhecida (achava ser um contaminante), abundante na membrana dessas células. Posteriormente, reconheceu as mesmas proteínas em células renais e no parênquima de plantas. Em 1992, foi identificada uma maquinaria molecular que facilitava o movimento da água. Agre percebeu, então, que havia descoberto o motor daquela. Fez diversos experimentos comprovando a diferença entre células com e sem essas proteínas em soluções aquosas diversas, mostrando que as possuidoras destas sofriam efeitos bem maiores de osmose. Após sequenciar esses "canais de água" e decifrar sua constituição tetrâmera, Agre foi pesquisando sobre as diversas funções dessas proteínas e simultaneamente lançando suas descobertas ao mundo científico, até que em 2003 recebeu o Prêmio Nobel de Química.
Até agora foram descobertas 13 aquaporinas em mamíferos, sendo 6 presentes nos rins, esboçando a importância da rápida movimentação da água nesses órgãos, que têm a responsabilidade de filtrar o sangue e reabsorver o excesso de água da urina. Para tanto utilizam-se desses poros principalmente em seus ductos coletores (nos glomérulos de malphigui), onde se tem a maior taxa de reabsorção. As aquaporinas que mais contribuem para isso são a AQP-1 (reaponsável por 70% da reabsorção hídrica) e a AQP-2 (10%). Essa última é especialmente importante por ser ADH-dependente, ou seja, necessita desse hormônio para ser liberada da vesícula citoplasmática onde fica armazenada, fundindo-se, então, com a membrana celular e realizando sua função de transporte (tais mecanismos já foram descritos na postagem "Que Sede!"). Pessoas com deficiência na produção desse hormônio ou na expressão da AQP-2 possuem Diabetes Insipidus. Abaixo a figura mostra o funcionamento de algumas aquaporinas (clique em cima dela para visualizar melhor):

Referências Bibliográficas:
- http://www.ufmt.br/bionet/curiosidades/15.09.04/aquaporina.htm
- http://www.medicinacomplementar.com.br/tema070108.asp
- http://en.wikipedia.org/wiki/Aquaporin
- http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/memb/water.channels.htm
- http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2003/animations.html
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sexta-feira, 26 de junho de 2009
Que sede!
A perda de água pelo organismo, naturalmente, se deve à excreção de urina, defecação, transpiração (com ou sem sudorese) e respiração (vapor). A desidratação, e consequente sede, parecem ter o metabolismo bioquímico inverso da intoxicação hídrica, explicada anteriormente. E, basicamente, sim. A redução de líquidos corpóreos causa diversos danos à homeostase do organismo. Insuficiência renal aguda, desregulação hidroeletrolítica (hipernatremia e hiperosmolaridade sanguínea), hipovolemia, hipotenção sanguínea (com taquicardia), hipertermia e diversas outras consequências destas fazem parte do diagnóstico de desidratação severa, culminando, na ausência de tratamento, em morte.
Tais efeitos são fáceis de explicar, pois todos têm relação, micro e macroscopicamente. A grande perda de água aliada à não reposição acaba reduzindo o volume sanguíneo (hipovolemia). O coração então reage à hipotensão aumentando o ritmo cardíaco, para evitar choques circulatórios (isquemia, hipóxia de tecidos). Para fornecer mais energia tem-se ainda taquipnéia. A falta de àgua no plasma prejudica a perspiração, impedindo a regulação térmica (sem eliminação do excesso de energia térmica) e causando hipertermia.
Já a insuficiência renal aguda, nesse caso classificada como pré-renal, é causada como resposta fisiológica dos rins à redução da perfusão sanguínea renal. Tal reação consiste na diminuição e até interrupção abrupta e persistente da função renal, acumulando excretas nitrogenados e gerando as consequências já descritas. Isso se deve, em parte, a mecanismos neuro-hormonais do organismo que visam evitar a perda excessiva de água, mas que acabam, em casos extremos, prejudicando sua fisiologia. O principal hormônio aqui envolvido é a vasopressina (ADH), produzida no hipotálamo e armazenada na neuro-hipófise. Sua secreção está relacionada ao aumento da osmolaridade plasmática e da glicemia (quando na presença de insulina). Agindo majoritariamente nos rins (receptores V1 e V2 dos néfrons), sua principal ação é aumentar a permeabilidade, à água, da porção final do túbulo contorcido distal e do ducto coletor, com osmose auxiliada pela hipertonicidade do intersticio renal promovida por reabsorção de eletrólitos (transporte ativo impulsionado, dentre outros mecanismos, pela aldosterona - reabsorve Na+).
O ADH promove a fusão da permease Aquaporina II (AQP-2), armazenada em vesículas citoplasmáticas, à membrana plasmática, aumentando a permeabilidade de água. Defeitos genéticos ou patológicos nesses transportadores podem causar poliúria com urina bastante diluída, sendo uma das causas da Diabetes Insipidus.
Há um limite ao efeito anti-diurético do ADH, a partir do qual o aumento de sua concentração plasmática não interfere mais na reabsorção hídrica pelos rins. Nessas condições, o organismo tem de recorrer a outros mecanismos para manter a tonicidade de seus fluidos, como a ingestão de água, comandada pela percepção da sede.
Os mecanismos de regulação neuro-hormonal não param por aí. Na percepção da sede, o organismo utiliza-se dos efeitos da desidratação como estimulantes das reações que avisam o cérebro da necessidade de beber líquido. Os principais estímulos físicos são a perda de volume sanguíneo, causadora de hipotensão e hipovolemia, e o aumento da pressão osmótica plasmática. Barorreceptores (átrio direito, grandes artérias e rins), receptores periféricos de distensão (átrios, vasos pulmonares e rins) e osmorreceptores (ventrículo direito, mucosa bucal, fígado, intestino e rins) as estruturas nervosas perceptoras daqueles efeitos, respectivamente. Por meio dos nervos Glossofaríngeo e Vago ou de hormônios dos órgãos, o cérebro recebe essas informações e toma decisões específicas a cada estrutura. Os rins iniciam o sistema renina-angiotensina: células granulares perceptoras da hipovolemia secretam o hormônio renina, que, no sangue, transforma angiotensinogênio em angiotensina I; este, então, é ativado enzimaticamente em angiotensina II, a qual estimula a hipófise (secretar ADH) e o córtex das adrenais (secretar aldosterona para absorção de sódio, auxiliando na reabsorção hídrica) e ainda causa vasoconstrição, aumentando e normatizando a pressão sanguínea. No coração há, ainda, a redução da secreção do peptídeo natriurético atrial (vasodilatador) por algumas células do miocárdio.
O tratamento da desidratação severa é basicamente o uso de soluções repositoras do balanço entre água e eletrólitos (soro fisiológico), intravenosa ou oralmente, de acordo com as necessidades do enfermo. Em casos leves, repositores hidroeletrolíticos convencionais são preferíveis a água, especialmente se a desidratação for devido a exercícios físicos, pois se perdem muitos eletrólitos (sais minerais) pela sudorese.

Por fim, temos como causas da desidratação anormal um leque muito diverso, de exercícios físicos intensos e prolongada falta de hidratação a patologias. Algumas destas são: cólera, gastroenterite, febre amarela, diarréias, dentre outras.
Referências Bibliográficas:
- http://www.guinnessworldrecords.com/br/default.aspx
- http://en.wikipedia.org/wiki/Dehydration
- http://emedicine.medscape.com/article/241094-overview
- http://en.wikipedia.org/wiki/Hypovolemia
- http://www.medicinanet.com.br/conteudos/revisoes/102/insuficiencia_renal_aguda.htm
- http://www.lincx.com.br/lincx/saude_a_z/prevencao/desidratacao.asp



- http://pt.wikipedia.org/wiki/Sede
Imagens:
- http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/Mod_1_contenidos_estudiantes_biologia/nefron.JPG
- http://www.travelblog.org/Photos/773904.html
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quarta-feira, 24 de junho de 2009
À Deriva


Poon Lim, sobrevivente de 133 dias de mar abertoReferências Bibliográficas:
- http://www1.folha.uol.com.br/folha/mundo/ult94u99093.shtml
- http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20061030062358AAzAtGW
- http://noticiasdeovar.blogspot.com/2006_08_01_archive.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Dehydration
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domingo, 14 de junho de 2009
"Barriga d'água"
É de domínio popular que o consumo de água traz muitos benefício à nossa saúde. Contudo, há discussões incessantes de quanto se deve ingerir diariamente e quando essa substância, essencial à nossa sobrevivência, torna-se um veneno ao organismo.
A água participa abundantemente da composição química do corpo humano, apresentando variações de percentual dentro desse de acordo com fatores como a atividade do tecido ou órgão – envolvendo diferenças funcionais e metabólicas – e a idade do indivíduo. O tecido de maior constituição e, consequentemente, dependência de água é o nervoso, enquanto o ósseo e o adiposo possuem baixo percentual hídrico. O encéfalo de um embrião, por exemplo, tem um teor hídrico de aproximadamente 92%. Tal fato é de grande utilidade para se explicar os efeitos da intoxicação por água.
Porcentagens de água

Diversos casos de pessoas que ingeriram água em grandes quantidades e curto espaço de tempo geram notícia, como a de Jennifer Strange. Essa mãe californiana morreu ao beber 7,5 litros de água em um concurso para ganhar um Nintendo Wii (videogame), cujo vencedor seria aquele que bebesse maior quantidade de água e ficasse sem ir ao banheiro por mais tempo. Esse excesso hídrico lhe rendeu uma desordem no balaço de eletrólitos que entram e saem das células. Sódio e potássio, íons responsáveis pelos impulsos nervosos, ficam bastante diluídos no meio extracelular, forçando a célula nervosa a absorver mais água para obter a mesma quantidade desses eletrólitos. Tal desequilíbrio afeta o Sistema Nervoso Central, podendo gerar, no caso de lise da célula túrgida, distúrbios fatais ao cérebro, principalmente. Essa “desordem encefálica” explica sintomas iniciais como tontura, vômito e dor de cabeça, podendo evoluir para edemas cerebrais, coma e morte.
Jennifer Strange e o videogame almejado para seus três filhos
A prevenção de envenenamento por água não é muito complexa, pois não exige mais do que o instinto humano. Deve-se beber o suficiente para “matar a sede”. Mas é interessante saber que rins saudáveis e com metabolismo normal são capazes de excretar aproximadamente 1 litro de urina por hora, e também que repositores hidroeletrolíticos, diluídos contudo, são aconselháveis para exercícios físicos intensos.
Já o tratamento é mais complicado, visando ao equilíbrio eletrolítico e à eliminação do excesso de água no sangue. Para isso utilizam-se métodos como restrição de líquidos (casos mais leves); uso de diuréticos e inibidores do hormônio vasopressina (não vale cerveja!); e injeção intravenosa de soro, para restaurar as concentrações anteriores de sódio no sangue.
Referências bibliográficas:
- http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL1255-5603,00.html
- http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/bioquimica/agua.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Water_intoxication
- http://killdemons.spaces.live.com/blog/
Imagens
http://www.mmcbrasil.com.br/ilustra/100408_agua2.jpg
http://media.onsugar.com/files/upl0/1/15111/52_2007/hold-pee-for-wii_1.larger.jpg
http://www.43rdstateblues.com/images/bad-water.jpg
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