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Faculdade de Medicina Histologia 1 Sistema Urinário Estrutura Geral Constituído por: 2 rins; 2 ureteres; Bexiga; Uretra. Rins Funções Gerais Retenção de materiais essenciais; Eliminação de dejectos resultantes do metabolismo; Conservação de água, electrólitos essenciais e metabolitos; Regulação e manutenção da composição e volume do líquido extracelular; Manutenção do equilíbrio ácido-base dos líquidos corporais; Produção de urina ultrafiltrado de sangue (depois modificado por reabsorção selectiva e secreção específica, que contém resíduos, ureia, ácido úrico, creatinina e produtos da degradação de substâncias). Função Endócrina Síntese e secreção de eritropoetina regula formação de eritrócitos, aquando da diminuição de oxigénio no sangue (actuam sobre as CFU-E); Síntese e secreção de renina controla a pressão e volume sanguíneo, induz libertação de angiotensina I (regulação da pressão arterial); Hidroxilação da 25-OH vitamina D 3 e esteróides produzidos no fígado, processo regulado pela hormona paratiroideia. Estrutura Geral Órgãos avermelhados, em forma de feijão localizados de ambos os lados da coluna vertebral (D12 L3), no espaço retroperitoneal da cavidade abdominal; No pólo superior de cada rim (envolvido por fáscia renal e tecido adiposo) encontra-se a glândula supra-renal; Esquema do sistema urinário

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1

Sistema Urinário

Estrutura Geral

Constituído por:

2 rins;

2 ureteres;

Bexiga;

Uretra.

Rins

Funções Gerais

Retenção de materiais essenciais;

Eliminação de dejectos resultantes do metabolismo;

Conservação de água, electrólitos essenciais e metabolitos;

Regulação e manutenção da composição e volume do líquido extracelular;

Manutenção do equilíbrio ácido-base dos líquidos corporais;

Produção de urina – ultrafiltrado de sangue (depois modificado por reabsorção

selectiva e secreção específica, que contém resíduos, ureia, ácido úrico,

creatinina e produtos da degradação de substâncias).

Função Endócrina

Síntese e secreção de eritropoetina – regula formação de eritrócitos, aquando da

diminuição de oxigénio no sangue (actuam sobre as CFU-E);

Síntese e secreção de renina – controla a pressão e volume sanguíneo, induz

libertação de angiotensina I (regulação da pressão arterial);

Hidroxilação da 25-OH vitamina D3 e esteróides produzidos no fígado, processo

regulado pela hormona paratiroideia.

Estrutura Geral

Órgãos avermelhados, em forma de feijão localizados de ambos os lados da coluna

vertebral (D12 – L3), no espaço retroperitoneal da cavidade abdominal;

No pólo superior de cada rim (envolvido por fáscia renal e tecido adiposo)

encontra-se a glândula supra-renal;

Esquema do sistema urinário

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Hilo situa-se no bordo interno (côncavo), onde se

encontra o seio renal (tecido conjuntivo laxo e

tecido adiposo).

Cápsula

Constituída por duas camadas distintas:

camada externa: fibroblastos e colagénio

(conjuntivo denso);

camada interna: miofibroblastos;

Recobre o seio renal e continua-se com o tecido conjuntivo que forma os cálices e

pelve renal.

Córtex

Porção castanho-avermelhada externa (contém de 90 a 95% do sangue que passa

no rim);

Contém:

Corpúsculos renais: estruturas esféricas, segmento inicial do nefrónio contendo

o glomérulo (rede única de capilares);

Túbulos contorcidos e rectos do nefrónio;

Túbulos colectores;

Ductos colectores;

Raios medulares (de Ferrein): projectam-se no cortéx a patir da medula; cada

raio medular contém túbulos rectos do nefrónio e ductos colectores;

Labirintos corticais: entre os raios medulares; incluem os corpúsculos renais, os

túbulos contorcidos do nefrónio e os túbulos colectores;

Túbulo urinífero: nefrónio e o seu túbulo colector.

Estrutura do rim

Cap – Cápsula renal; OLC – Camada externa; ILC – Camada interna

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Medula pág. 654 fig. 20.3 Medula – porção interna com coloração mais clara.

Tubulos rectos do nefrónio e ductos colectores que vêm do cortéx, acompanhados

por vasos rectos (rede de capilares) que representam a porção vascular do sistema

de troca por contracorrente, que regula a concentração de urina;

Tubulos formam pirâmides renais – bases fazem face com o cortéx e ápices com o

seio renal;

Dividida em medula externa (junto ao cortéx) e medula interna (subdividida em zona externa

e interna)

Coberturas do tecido cortical envolvem pirâmides lateralmente – colunas renais (de

Bertin);

Zonas cortical e medular do rim

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Porção apical da pirâmide – papila, cuja extremidade constitui a área cribriforme perfurada

por ductos coletores;

Cálice menor – ramos de cálices maiores

Lobo renal – pirâmide medular e tecido cortical associado

Lóbulo Renal – ducto colector e todos os nefrónios que ele drena, raio medular central e

material cortical circunjacente – unidade secretora renal

Nefrónio

Organização Geral

Corpúsculo rena e seu glomérulo (rede de capilares) envolvido pela cápsula de

Bowman/renal (copa epitelial de duplo folheto);

Sangue capilares glomerulares Glomérulo: ultrafiltrado glomerular

Capilares supridos por arteríolas aferentes, que depois se ramificam e formam nova

rede para o túbulos renais

Pólo Vascular – local onde arteríolas entram e saem da cápsula de Bowman

Pólo Urinário – oposto ao vascular, onde começa o túbulo contornado proximal

A partir da cápsula de Bowman, partes distais do nefrónio são:

- Segmento espesso proximal: túbulo controcido proximal e túbulo recto proximal;

- Segmento delgado: parte fina da ansa de Henle;

- Segmento espesso distal: túbulo recto distal e túbulo contornado distal, que se liga ao

túbulo colector, formando o túbulo urinífero.

Ansa de Henle – em forma de “u”, entre o túbulo recto proximal e o túbulo recto distal

Tipos de Nefrónio

Subcapsulares/Corticais

- corpúsculos renais na parte externa do córtex;

- ansas de Henle curtas, apenas até à medula externa.

Justamedulares

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- corpúsculos renais próximos da base de uma pirâmide medular;

- ansas de Henle longas;

- segmentos ascendentes (distais) longos que se estendem no interior da região interna da

pirâmide.

Intermediários/Mesocorticais

- corpúsculos renais na região média do córtex;

- ansas de Henle com comprimento intermédio.

Túbulos Colectores

Túbulos Colectores Arqueados, originados no labririnto cortical

Unem-se com outros túbulos colectores medulares e corticais

Dirigem-se ao ápice da pirâmide onde se fundem com ductos papilares ou de Bellini

Aparelho de Filtração do Rim

É o corpúsculo renal que contém a berreira de filtração glomerular – capilares

glomerulares e folhetos epiteliais parietais e viscerais da cápsula de Bowman. Com três

componentes:

Endotélio dos capilares glomerulares

- inúmeras fenestrações, mais numerosas e regulares, comparativamente a outros

capilares;

- diafragma que se estende sobre fenestrações noutros capilares está ausente;

- possuem muitos canais de água aquaporinas-1 (AQP-1) – movimento rápido de

água.

Membrana Basal Glomerular (MBG)

- lâmina basal espessa: união do endotélio e dos podócitos (células da camad

visceral de cápsula de Bowman);

- coradas com PAS;

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- contém colagénio IV, sialoglicoproteínas e outras glicoproteínas não colagenosas,

tal como proteoglicanos e glicosaminoglicanos, localizados em porções específicas:

Lâmina Rara Externa – adjacente aos prolongamentos dos podócitos;

Lâmina Rara Interna – adejacente ao endotélio capilar;

Lâminas Densa – entre as lâminas raras, contêm colagénio IV

- restringe o movimento de partículas devido aos glicosaminoglicanos, aos estreitos

poros das fendas de filtração e às fenestrações do endotélio capilar.

Camada Visceral da Cápsula de Bowman

- contém podócitos ou células epiteliais viscerais;

- em aposição aos capilares do glomérulo;

- o folheto parietal forma as células pavimentosas da cápsula de Bowman;

- emite prolongamentos secundários – pedicelos ou prolongamentos podálicos, cujos

espaços entre si constituem as fendas de filtração (entrada do ultrafiltrado de

sangue) e que contêm filamentos de actina;

- membrana da fenda de filtração, que se estende sobre as fendas.

Epitélio Parietal da Cápsula de Bowman

- células epiteliais parietais – epitélio simples pavimentoso;

- no pólo urinário do corpúsculo renal é contínua com o epitélio cúbico do túbulo

contornado proximal;

- espaço entre folhetos parietal e visceral é o local para onde vai o ultrafiltrado

produzido;

- no pólo urinário, espaço urinário é contínuo com a luz do túbulo contornado

proximal.

Mesângio

Constituído por células mesangiais e sua matriz extracelular, no corpúsculo renal;

Mais evidente no pedículo vascular do glomérulo e nos interstícios dos capilares

glomerulares adjacentes;

Aposicionamento das células mesangiais semelhante ao dos pericitos, pois estão

envolvidas por lâmina basal dos capilares glomerulares;

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Células mesangiais são contrácteis e derivam de células percursoras do sistema

fagocítico mononuclear;

Algumas encontram-se fora do corpúsculo ao longo do pólo vascular, onde também

se chamam células reticulares e fazem parte do aparelho justaglomerular;

Funções:

- fagocitose;

- suporte estrutural dos podócitos, onde não há membrana basal epitelial;

- secreção de interleucina-1 (IL-1) e factor de crescimento derivado de plaquetas

(PDGF)

Aparelho Justaglomerular

Mácula Densa

na porção terminal do túbulo recto distal do nefrónio, adjacente às arteríolas

aferentes e eferentes e a algumas células mesangiais extrglomerulares no pólo

vascular do corpúsculo renal;

células distintas, mais estreitras e mais altas do que restantes células do túbulo

distal;

núcleos encontram-se aglomerados;

monitorizam a concentração de Na+ no líquido tubular;

regulam a taxa de filtração glomerular e a libertação de renina pelas células

justaglomerulares

Células Justaglomerulares

células musculares lisas da arteríola aferente adjacente modificadas;

contêm grânulos secretores (exigem coloração específica);

núcleos esféricos.

Regula a pressão arterial pela activação do sistema renina-angiotensina-aldosterona:

1. Os grânulos das células justa-glomerulares contêm renina, sintetizada e libertada na

corrente sanguínea pelas células musculares lisas modificadas.

2. A renina catalisa a hidrólise de angiotensinogénio para produzir a angiotensina I.

3. A angiotensina I é convertida em angiotensina II, que estimula a libertação de

aldosterona, que aumenta a reabsorção de sódio e de água, elevando o volume

sanguíneo e a pressão arterial.

Função dos Túbulos Renais

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Ao passar pelos túbulos uriníferos e colectores do rim, o ultrafiltrado glomerular sofre

alterações, através de absorção e secreção activa e passiva de substâncias. No fim, o

ultrafiltrado é reduzido e a urina é tornada hiperosmótica, sendo que é as ansas de Henle e

os túbulos colectores a base para o sistema multiplicador de contracorrente.

Túbulo Contornado Proximal

Recebe o ultrafiltrado do espaço urinário da cápsula de Bowman;

Local inicial e principal de reabsorção;

Reabsorve aminoácidos, açúcares e polipéptidos;

Modifica o pH do ultrafiltrado pela reabsorção de bicarbonato e secreção específica

de ácidos e bases orgâncias;

As células cúbicas têm especializações de superfície associadas a células de

absorção e transporte de líquido:

- bordo em escova – microvilosidades;

- complexo juncional – jução oclusiva que isola o espaço intercelular do lúmen do túbulo;

- pregas – nas superfícies laterais;

- extensa interdigitação de prolongamentos basais de células adjacentes;

- estrias basais – mitocôndrias alongadas nos prolongamentos basais.

A reabsorção de líquido é mediada por duas proteínas principais:

1. Bombas de Na+/K+ - ATPase – principal força impulsionadora para reabsorção de

água

2. AQP-1 – canal de água molecular da membrana celular

Túbulo Recto Proximal

Corresponde ao ramo descendente espesso da ansa de Henle;

As células não são tão especializadas para a absorção quanto as do contornado

proximal;

Células mais curtas, com bordo em escova menos desenvolvido, prolongamentos

laterais e basolaterais em menor quantidade e complexidade, menos invaginações

apicais e mitocôndrias menores.

Segmento Delgado da Ansa de Henle

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Os nefrónios justamedulares têm ramos os ramos mais longos e os nefrónios

corticais têm ramos mais curtos. Existem dois tipos de túbulos no segmento delgado, um

com epitélio mais pavimentoso do que outro.

Distinguem-se quatro tipos de células epiteliais:

1. Tipo I

- nos ramos descendentes e ascendentes delgados nos nefrónios de ansa curta;

- epitélio simples e fino;

- interdigitações com células vizinhas quase inexistentes.

2. Tipo II

- no ramo descendente delgado nos nefrónios de ansa longa;

- epitélio mais alto;

- organitos em abundância;

- muitas microvilosidades rombas e pequenas;

- extensão da interdigitação com células vizinhas variável.

3. Tipo III

- no ramo descendente delgado na medula interna;

- epitélio mais fino;

- células estruturalmente mais simples;

- interdigitações laterais ausentes.

4. Tipo IV

- na curvatura dos nefrónios de ansa longa e em todo o ramo ascendente delgado;

- epitélio achatado e baixo sem microvilosidades.

As diferenças morfológicas, como microvilosidades, mitocôndrias e o grau de

interdigitação lateral traduzem papéis activos ou passivos no processo de absorção.

Os dois ramos da ansa de Henle têm permeabilidades diferentes, obtendo-se um

ultrafiltrado isosmotico no ramo descendente e hiposmótico no ramo ascendente, consoante

é maior ou menos a absorção de sal e água.

Ramos Descente Delgado

Altamente permeável à água;

Pouco permeável a solutos como o NaCl e a ureia.

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Ramo Ascendente Delgado

Não transporta iões activamente;

Altamente permeável ao naCl, logo permite difusão de NaCl para o interstício;

Maioritariamente impermeável à água.

Túbulo Recto Distal

Porção do ramo ascendente da ansa de Henle e inclui as porções medular e cortical;

Transporta iões do lúmen tubular para o interstício;

A membrana apical apresenta transportadores electroneutros, através do qual o Cl-,

Na+ e K+ entram na célula;

A força impusionadora para a reabsorção de iões é proporcionada por iões K+ que

extravasam de volta para o líquido tubular, tornando o lúmen tubular positivamente

carregado relativamente ao interstício;

O movimento de iões ocorre sem movimento de água, havendo separação de água

dos seus restantes solutos;

Em preparações histológicas:

As grandes células cúbicas coram levemente com eosina;

Margens laterais são indistintas;

Núcleo localizado na porção apical das células;

Menor quantidade de microvilosidades, menos desenvolvidas.

Túbulo Contorcido Distal

Responsável por:

Reabsorção de Na+ e secreção de k+ para dentro do ultrafiltrado;

Reabsorção de iões bicarbonato, com secreção concomitante de H+ (acidificação

urina);

Secreção de amónia

A aldosterona (segregada pela glândula supra-renal e sob estimulação de angiotensina

II) aumenta a reabsorção de Na+ e secreção de K+ - aumento do volume sanguíneo e da

pressão arterial.

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Túbulos Colectores e Ductos Colectores

Épitélio simples;

Túbulos colectores e ductos colectores corticais têm células de formato achatado e

um tanto pavimentosas até ao formato cúbico;

Os ductos colectores medulares têm células cúbicas, com transição para cilíndricas à

medida que os ductos aumentam de tamanho;

Os túbulos e ductos colectores são facilmente distinguidos dos túbulos proximal e distal

em virtude dos limites celulares.

Nos túbulos e ductos colectores estão presentes dois tipos de células:

1. Células Claras – células do ducto colector (CD)

Coram palidamente;

Invaginações basais verdadeiras;

Possuem cílio primário único (monocílio) e poucas microvilosidades curtas;

Canais de água regulados por ADH, responsável pela permeabilidade à água dos

ductos colectores.

2. Células Escuras – células intercaladas (IC)

Em maior número, com citoplasma mais denso;

Micropregueamento, pregas citoplasmáticas e microvilosidades na superfície

apical;

Interdigitações com células vizinhas basais;

Envolvidas na secreção de H+:

- célula intercalada α segrega H+ no lúmen do ducto colector;

- células intercaladas β bicarbonato.

Células Intersticiais

O tecido conjuntivo do parênquima renal – tecido intersticial, circunda os nefrónios,

ductos e vasos linfáticos e sanguíneos, sendo aumentado do córtex para a região da medula

e da papila.

No córtex:

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Células semelhantes a fibroblastos, em relação com a base das células epiteliais

tubulares, que sintetizam colagénio e glicosaminoglicanos.

Na medula:

Células intersticiais assemelham-se a miofibroblastos, com feixes proeminentes de

actina, com gotículas de lípidos no citoplasma.

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Histofisiologia do Rim

Contracorrente – fluxo de líquido em estruturas adjacentes em sentidos opostos

A capacidade de excretar urina hiperosmótica depende do sistema multiplicador de

contracorrente, que envolve 3 estruturas:

1. Ansa de Henle

Age como multiplicador de contracorrente;

O ultrafiltrado move-se no ramo descendente do segmento delgado na direcção

da papila renal e retorna na direcção da junção corticomedular dentro do ramo

ascendente do segmento delgado.

2. Vasos Rectos

Formam ansas paralelas à ansa de Henle;

São permutadores por contracorrente de água e solutos entre a parte

descendente e a parte ascendente dos vasos rectos;

Ajudam a manter o gradiente osmótico da medula.

3. Ducto Colector

Actua como dispositivo de equilíbrio osmótico

O efeito multiplicador de contracorrente

- a água não pode abandonar o ramo descendente delgado;

- o interstício torna-se hiperosmótico em relação ao conteúdo do lúmen,

- parte do Cl- e do Na+ do interstício difunde-se de volta para o nefrónio no ramo

ascendente delgado e no túbulo recto distal;

- aumenta a concentração de NaCl no interstício gradualmente.

Resumo da circulação renal a partir da saída da arteríola eferente do corpúsculo renal

Arteríolas eferentes dos corpúsculos renais ramificam-se e formam rede de

capilaes que circunda porção tubular do nefrónio no córtex – rede capilar

peritubular;

As arteríolas não ramificadas descem para a pirâmide medular – arteríolas rectas,

que depois encurvam-se na região profunda da pirâmide medular e sobem como

vênulas rectas;

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As arteríolas rectas formam plexos capilares revestidos por endotélio fenestrado

que suprimem as estruturas tubulares.

Concentração da urina por contracorrente

O ultrafiltrado modificado é hiposmótico;

No túbulo contornado distal torna-se isosmótico, pela perda de água para o

interstício e a adição de iões;

Na medula, volumes crescentes de água deixam o ultrafiltrado quando os ductos

colectores passam através do interstício, cada vez mais hiperosmótico até às

papilas.

Nos vasos arteriais que descem ao longo da medula, o sangue perde água para o

interstício e o sangue fica em equilíbrio com o líquido intersticial hiperosmótico;

O processo é invertido quando os vasos venosos sobem para a junção

corticomedular, sendo que sangue hiperosmótico vai perder perder sal e ganhar

água do interstício.

A troca ocorre sem gasto de energia, é o movimento de Na+ e de Cl- que impulsiona

o sistema.

Suprimento Sanguíneo

Artéria Renal Ramos Interlobares trajecto entre as pirâmides até ao córtex arqueado,

formando as artérias arqueadas

Artérias Interlobulares arteríolas aferentes glomérulo arteríola eferente

capilares peritubulares

A disposição dos capilares peritubulares difere de acordo com a sua origem:

Arteríolas eferentes de glomérulos corticais seguem para a rede de capilares

peritubulares que circunda os túbulos uriníferos locais;

Arteríolas eferentes de glomérulos justamedulares descem para a medula ao longo

da ansa de Henle e dão origem a vasos rectos envolvidos no sistema de troca por

contracorrente.

O fluxo venoso segue um curso inverso ao fluxo arterial, com veias paralelas a artérias

correspondentes:

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Capilares Corticais veias interlobulares veias arqueadas veias interlobares

veia renal

Rede Vascular Medular

Capilares Peritubulares

Capilares da Cápsula Veias Estreladas Veias Interlobulares

Vasos Linfáticos

Duas redes principais de vasos linfáticos não observados em cortes histológicos de

rotina.

Uma rede localiza-se nas regiões externas do córtex e drena para linfáticos da

cápsula.

Outra rede está mais profundamente na substância do rim e drena para grandes

gânglios linfáticos no seio renal.

Suprimento Nervoso

Plexo renal com fibras derivadas do simpático do sistema nervoso autónomo.

Causam contracção do músculo liso vascular e consequente vasoconstrição. No entanto, o

suprimento nervoso extrínseco não é necessário para a função renal normal.

Constrição das arteríolas aferentes – reduz taxa de filtração e de produção de urina

Constrição de arteríolas eferentes – aumentam a filtração e a produção de urina

Vias Excretoras

A urina abandona os ductos colectores na área cribiforme, flui para um cálice menor,

um cálice maior e para a pelve renal, deixando orim através do uretero para a bexiga, para

ser aramzenada e depois eliminada pela uretra.

As vias excretoras, excepto a urnia apresentam a mesma estrutura geral:

Mucosa – epitélio de transição;

Muscular

Adventícia

Não existem a muscular da mucosa.

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Epitélio de Transição – Urotélio

Epitélio estratificado;

Impermeável a sais e água;

À medida que que se progride no trajecto da urina, aumentam as camadas de

epitélio, até seis ou mais;

Na bexiga distendida apenas três camadas são observadas, reflectindo a capacidade

das células se acomodarem à distensão: as grandes células da superfície achatam-

se e desdobram-se.

Em cortes histológicos de rotina de uma bexiga vazia, as células epiteliais são

cúbicas e abauladas para o lúmen;

Examindas no MET a membrana exibe áreas modificadas – placas, que podem

surgir como vesículas fusiformes, em que as células dobram-se para dentro de si

mesmas e formam pregueamentos. Na bexiga distendida, as vesículas fusiformes

desdobram-se e tornam-se parte da superfície.

Lâmina própria com colagénio densa subjacente.

Nas porções tubulares existem duas camadas de músculo liso:

Camada Interna – longitudinal

Camada Externa – circular

Intercaladas com tecido conjuntivo.

Ureteros

Conduz a urina para a bexiga a partir dos rins;

Lúmen revestido por epitélio de transição;

Músculo liso disposto em três camadas: uma longitudinal interna, uma circular média

e uma longitudinal externa (presente apenas na extremidade distal do uretero);

Geralmente incrustados no tecido adiposo retroperitoneal;

Camada adventícia formada por tecido adiposo, vasos e nervos.

Na sua porção terminal exite uma camada externa espessa de músculo longitudinal,

para além das outras.

Bexiga

Reservatório distensível para a urina;

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Apresenta duas aberturas para os ureteros (orifícios ureterais) e uma abertura para a

uretra, sendo a região definida pelos três orifícios denominada trígono, relativamente

lisa e de espessura constante;

A sua parede é espessa e pregueada quando está vazia e fina e lisa quando está

distendida;

Músculo liso da parede da bexiga – músculo detrusor, com fibras que apresentam

um arranjo menos regular, com feixes musculares e de colagénio aleatoriamente

misturados.

Inervada por ramos simpáticos e parassimpáticos do sistema nervoso autónomo.

Uretra

Tubo fibromuscular que transporta urina da bexiga para o exterior através do óstio

externo da uretra, que apresenta tamanho, estrutura e funções diferentes no homem e na

mulher. Apresenta três segmentos distintos no homem:

1. Uretra Prostática

Epitélio de transição (urotélio)

2. Uretra Membranosa

Circundada por músculo esquelético do diafragma urogenital que forma o

esfíncter externo da uretra, com comando voluntário;

Epitélio estratificado ou pseudo-estratificado cilíndrico.

3. Uretra Peniana

Circundada por corpos esponjosos;

Epitélio pseudo-estratificado cilíndrico;

Na extremidade distal é revestida por epitélio estratificado pavimentoso.

Na mulher:

Mais curta do que no homem;

A mucosa apresenta pregas longitudinais;

Revestimento inicial por epitélio de transição;

Epitélio estratificado pavimentoso na sua porção terminal;

Glândulas uretrais na porção proximal;

Lâmina própria ricamente vascularizada e de tecido conjuntivo.