Alteraes no Equilbrio cidoBase Os principais tampes com

Alterações no Equilíbrio Ácido-Base Os principais tampões com interesse fisiológico

Ácidos e Bases

Segundo Arrhenius n Ácido – Substância que em solução aquosa produz iões H+ § HCl (aq) H+ (aq) + Cl- (aq) n Base – Substância que, contendo grupos OH, em solução aquosa liberta iões OH§ Na. OH (aq) Na+ (aq) + OH- (aq) n [H+]= [OH-] – solução neutra n [H+] > [OH-] – solução ácida n [H+] < [OH-] – solução básica ou alcalina

Teoria Protónica de Brönsted-Lowry n Ácido é uma espécie que cede protões (H+) (a uma base):

Teoria Protónica de Brönsted-Lowry n Base é uma espécie que aceita protões de um ácido:

Pares Ácido-Base conjugados

Forças relativas de pares ácido-base conjugados • A força de um ácido e de uma base pode medirse pela extensão da respectiva reacção com a água.

Constante de Equilíbrio

Auto-ionização da água Kw = 1, 00 x 10 -14, 25ºC

Constantes de Acidez e de Basicidade n Ka x Kb = Kw

Conceito de p. H n O p. H é o inverso do logaritmo da concentração de H+ n O p. OH é o inverso do logaritmo da concentração de OHn p. H = -log[H+] n p. OH = -log[OH-] n p. Kw = -log. Kw n p. H + p. OH = p. Kw n p. H + p. OH = 14

Conceito de p. H 25ºC

Conceito de p. H • O p. H afecta a estrutura e a actividade de biomoléculas; • A medida de p. H no sangue e na urina são parâmetros importantes no diagnóstico médico.

Soluções Tampão n Ácido fraco + sal de uma base forte. n Combinam-se com ácidos e bases em excesso evitando variações de p. H. n É possível relacionar a concentração do tampão com o p. H e o p. Ka através da chamada equação de Henderson. Hasselbalch : § p. H = p. Ka + log [sal] [ácido]

Soluções Tampão

Sistemas Tampão do Organismo n Função: regulam o p. H do organismo n Mecanismos reguladores de p. H no organismo: n n n Mecanismos renais Mecanismos respiratórios Sistemas Tampão • Reagem com ácidos e bases neutralizando-os Eliminam substâncias indesejáveis ou em excesso

Principais Sistemas Tampão do Organismo n Actuação: n Líquido intravascular – sangue n Líquido intersticial – tecidos n Líquido intracelular – interior das células Tampões Existentes no Organismo Humano Tampões Tampão Bic arb ona to Hemoglo bina Ácidos CO 2 ; H 2 CO Bases Co nju gad as Principa l Ac ção Ta mp on ant e Percenta ge m HCO 3 - Extracel ular 64 % Hb- Eritrócit os 28 % 3 HHb

Tampão Fosfato H 2 PO 4 - HPO 42 - + H+

Sistema Tampão das Proteínas Aminoácidos Grupo Carboxílico Grupo Aminíco

Sistema Tampão das Proteínas Curva de Titulação da Glicina

Sistema Tampão das Proteínas Ácido Aspártico

Sistema Tampão das Proteínas Curva de Titulação do Ácido Aspártico

Sistema Tampão das Proteínas

Hemoglobina CO 2

Tampão bicarbonato Mecanismo químico – reacção imediata Meio extracelular - Bicarbonato de potássio - Bicarbonato de magnésio - Bicarbonato de sódio

CO 2 + H 2 O <--> H 2 CO 3 <--> H+ + HCO 3 - Se [HCO 3 - ] p. H Se [CO 2 ] p. H

Se for adicionada solução ácida: Ácido carbónico é muito instável – dissocia-se de imediato H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O Regulação respiratória

Excesso de CO 2: n Se p(CO 2) em Na. HCO 3 o p. H Acidose Respiratória Deficiência de CO 2: n Se p(CO 2) em Na. HCO 3 Alcalose Respiratória o p. H

Se for adicionada solução alcalina: Regulação renal

Importância do estudo do tampão bicarbonato n p. H do sangue pode ser determinado – conhecimento das alterações da [H+] em função das variações do bicarbonato; n Primeira linha de defesa para evitar grandes modificações do estado de equilíbrio ácidobase;

Importância do estudo do tampão bicarbonato n H 2 CO 3 é formado mesmo em condições patológicas; n Nos processos fisiológicos durante a passagem de sangue pelos capilares dos tecidos/pulmões o tampão HCO 3 -/H 2 CO 3 sofre alterações para neutralização e eliminação do H 2 CO 3;

Importância do estudo do tampão bicarbonato n Centros respiratórios são regulados pela [CO 2] no sangue, permitindo manter o tampão nas concentrações convenientes; n Sistema, quantitativamente, mais abundante no plasma sanguíneo.

Mecanismo regulador respiratório

Mecanismo regulador respiratório A função respiratória processa-se mediante três actividades distintas: vventilação vperfusão vdifusão

Mecanismo regulador respiratório Sistema respiratório Ar atmosférico Sangue venoso

Mecanismo regulador respiratório O dióxido de carbono é transportado sob três formas possíveis: § Forma dissolvida § Forma carbamino-hemoglobina § Forma de ião bicarbonato

Mecanismo regulador respiratório H+ + HCO 3 - <--> H 2 CO 3 <--> CO 2 + H 2 O Difunde-se para os alvéolos e é expirado

Mecanismo regulador respiratório

Mecanismo regulador respiratório

Mecanismo regulador respiratório n A regulação respiratória do equilíbrio ácidobase é feita exclusivamente através da regulação do dióxido de carbono; n Alterações da ventilação alveolar podem interferir com o metabolismo celular.

Mecanismo Regulador Renal Este mecanismo tem como base o sistema tampão de bicarbonato: * Regula [H+]; Rim * Promove a ou o [HCO 3 -]; * Elimina urina ácida ou básica.

Mecanismo Regulador Renal Mas como é que este mecanismo funciona realmente?

Mecanismo Regulador Renal • [H+] (acidose) • [H+] (alcalose) reabsorção de HCO 3(compensação) excreção de HCO 3(compensação)

Mecanismo Regulador Renal * Reajuste do p. H mais tardio ; * Pode manter-se em funcionamento por longos períodos de tempo; * Acção lenta, porém efectiva;

Trabalho elaborado por: v Ana Catarina Machado v Ana Catarina Rodrigues v Ana Cristina Fernandes v Ana Cristina Cardoso v Ana Cristina Martins