EQUILBRIO CIDOBASE AS CLULAS PRECISAM DE p H
EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE
AS CÉLULAS PRECISAM DE p. H ADEQUADO PARA QUE FUNCIONEM BEM p. H REFERE-SE À CONCENTRAÇÃO DE HIDROGÊNIO LIVRE (H+) [H+] no sangue arterial é cerca de 0, 00000004 M (40 n. M) 40 x 10 -7 M p. H = - log [H+] = - (log 40 x 10 -7) = 7, 4 p. H normal do sangue arterial: 7, 37 – 7, 43
BALANÇO DE H+ H+ proveniente da dieta 20 mmoles/dia 15. 000 mmoles CO 2/dia Intestinos Metabolismo Absorção de 20 mmoles Secreção de 10 mmoles H+ OH- Fluido extracelular p. H 7, 4 30 mmoles H+ Para o organismo Fezes 10 mmoles OH-/dia Metabolismo 40 mmoles H+/dia Ácidos fixos RINS Urina: 70 mmoles H+/dia Pulmões
Durante a oxidação de substratos orgânicos, há geração de intermediários e metabólitos que são ácidos orgânicos relativamente fortes: - Ácido lático - Ácidos tricarboxílicos - Ceto-ácidos Os ânions desses ácidos, igualmente não se acumulam, a não ser temporariamente, se produzidos em excesso. São metabolizados a CO 2 e H 2 O ou são eliminados na urina.
Ácidos produzidos durante o metabolismo: Ácidos orgânicos: - Ácido lático - Ácidos tricarboxílicos Podem ser metabolizados a CO 2 e água - Ceto-ácidos - ácido úrico - ácidos glicurônico - ácido oxálico Ácidos inorgânicos: - H 2 SO 4 - H 3 PO 4 - HCl
ESTES ÁCIDOS SÃO ÁCIDOS FORTES COSNTANTE DE DISSOCIAÇÃO (K) ALTA (p. K baixo) p. K = - log K DISSOCIAM-SE PRONTAMENTE AO SEREM GERADOS: NION H+
OS TAMPÕES “SEGURAM” O p. H
HCl H+ + Cl- + A- HA + Cl- p. H = p. K + log AHA A- + HA constante Na. OH p. H = p. K + log Na+ + OH- + HA A- + H 20 + Na+ AHA A- + HA constante TAMPÃO FIXO: A QUANTIDADE TOTAL DO TAMPÃO É CONSTANTE
TAMPÃO HCO 3 -/CO 2 ANIDRASE CARBÔNICA HCO 3 - + H+ H 2 CO 3 p. H = 6, 1 + log CO 2 + H 2 O [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2
O TAMPÃO HCO 3 -/CO 2 HCl Adição de ácidos HCO 3 - + H+ + Cl- p. H = 6, 1 + log H 2 CO 3 [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2 constante Cl- + H 2 O + CO 2
O HCO 3 - é CONSUMIDO no processo de tamponamento dos ácidos fixos A quantidade total do tampão (forma básica + forma ácida) não é constante O que é constante é a forma ácida do tampão p. CO 2
Na+ OH- Fonte inesgotável de CO 2 (pulmões) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 p. H = 6, 1 + log Adição de bases H+ + HCO 3 - [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2 constante
O HCO 3 - é GERADO no processo de tamponamento de bases A quantidade total do tampão (forma básica + forma ácida) não é constante O que é constante é a forma ácida do tampão p. CO 2
Controlado pelos rins p. H = 6, 1 x log [HCO 3 -] 0, 03 x p. CO 2 Controlado pelos pulmões O p. H do sangue é determinado pela razão entre [HCO 3 -] e p. CO 2
Como os rins participam na manutenção do equilíbrio ácido-base?
70 mmoles de ácidos fixos são lançados no organismo diariamente: Metabolismo Dieta Excreção fecal de bases
CO 2 Constante - (HCO 3 - é consumido) H+ + HCO 3 - CO 2 + H 2 O (a maior parte) HA H+ + Aácidos fixos gerados H+ + B- HB H+ livre (quase todo o resto que não foi titulado por HCO 3 -) (quantidade mínima) O HCO 3 - é consumido no processo de tamponamento
Constante H+ + HCO 3 - CO 2 + H 2 O (a maior parte) HA H+ + Aácidos fixos gerados H+ livre Os rins geram bicarbonato HCO 3 - gerada diariamente (quantidade mínima) Recupera o HCO 3 - consumido no tamponamento Elimina na forma de CO 2 o CO 2 numa quantidade equivalente à quantidade de ácidos fixos (quase todo o resto que não foi titulado por HCO 3 -) H+ + B- HB HCO 3 H+ livre H+ + B- HB H+ que estava ligado a tampões não-bicarbonato e a pequena quantidade adicional de H+ livre.
Para manter o equilíbrio ácido-base os rins: - Reabsorvem todo o HCO 3 - filtrado (4. 320 mmoles/dia) Luz tubular HCO 3 - H+ CO 2 + H 2 O Célula tubular H 2 CO 3 Interstício HCO 3 - Reabsorção de HCO 3 -
OS RINS GERAM UMA QUANTIDADE DE BICARBONATO CORRESPONDENTE À QUANTIDADE DE ÁCIDOS FIXOS GERADA DIARIAMENTE H+ HPO 42 - H 2 CO 3 HCO 3 - Geração de HCO 3 - novo por ácidos tituláveis H 2 PO 4 - Glutamina NH 4+ HCO 3 - Geração de HCO 3 - novo Por secreção de NH 4+
H+ HPO 42 - H 2 CO 3 HCO 3 - Geração de HCO 3 - novo por ácidos tituláveis H 2 PO 4 - O HCO 3 - REABSORVIDO VEM DO H 2 CO 3 INTRACELULAR, MAS O H+ É RECEBIDO POR OUTRO TAMPÃO NA LUZ, NÃO PELO HCO 3 -
ÁCIDO TITULÁVEL Meço os ácidos tituláveis da urina medindo a quantidade de mmoles de base que devem ser adicionados para voltar a urina ao p. H do plasma EXCRETAMOS NAS 24 HORAS CERCA DE 30 -35 MILIMOLES DE ÁCIDOS COMO ÁCIDOS TITULÁVEIS. IGUAL QUANTIDADE DE HCO 3 - VAI PARA O SANGUE.
Os ácidos tituláveis não suficientes para eliminar os ~ 70 mmoles de ácidos fixos gerados diariamente e que consumiram 70 mmoles de HCO 3 - Glutamina NH 4 + HCO 3 - Geração de HCO 3 - novo 35 a 40 mmoles/dia A geração de amônium completa o processo de geração de HCO 3 - novo
Túbulo Proximal Luz tubular Mitocôndria Glutamina Na+ 2 NH 4+ glutamina NH 4+ + glutamato Glutamina Na+ NH 4+ + α-cetoglutarato Oxaloacetato Glicose + 2 OH- + 2 CO 2 2 HCO 3 - 1 NH 4+ Interstício/capilar 2 HCO 3 - (novo) 1 HCO 3 -
O RESTO DO HCO 3 - QUE DEVE SER REPOSTO VEM DA GLUTAMINA NH 4+ É SECRETADO HCO 3 - É ABSORVIDO (VAI PARA O SANGUE)
ÁCIDO TITULÁVEL AMÔNIO
BALANÇO DE H+ H+ proveniente da dieta 20 mmoles/dia 15. 000 mmoles CO 2/dia Absorção de 20 mmoles Secreção de 10 mmoles H+ OH- 30 mmoles H+ Para o organismo HCO 3 -/dia 70 mmoles Gerados nos rins Fezes 10 mmoles OH-/dia Fluido extracelular p. H 7, 4 Reabsorvido 4320 mmoles HCO 3 - Intestinos Metabolismo 40 mmoles H+/dia Ácidos fixos Filtrado 4320 mmoles HCO 3 -/dia RINS Urina: 70 mmoles H+/dia ÁCIDOS TITULÁVEIS E AMÔNIUM Pulmões
Aumento na produção de ácidos fixos
ÁCIDO TITULÁVEL AMÔNIO AUMENTO NA PRODUÇÃO DE ÁCIDO FIXO
ÁCIDO TITULÁVEL AMÔNIO
ÁCIDO TITULÁVEL AMÔNIO
ACIDOSE METABÓLICA
ÁCIDO TITULÁVEL AMÔNIO
O QUE PROVOCA A ACIDOSE METABÓLICA? Perda de HCO 3 -: Perda intestinal (diarréia) [HCO 3 -]pl cai e [Cl-]pl aumenta Produção aumentada de ácidos fixos Ácido láctico Cetoácidos (diabetes mellitus não tratado) Excreção renal de ácidos diminuída Insuficiência renal Acidose tubular renal (perda de HCO 3 -)
Aumento da produção de ácidos fixos ou perda de HCO 3 - : acidose metabólica 1º Consumo ou perda de HCO 3 - p. H HCO 32º Compensação respiratória p. H = 6, 1 + log PCO 2 [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2 A queda da p. CO 2 tende a normalizar a razão [HCO 3 -]/p. CO 2 e, portanto, o p. H 3º Correção renal: aumenta a secreção de H+ e a geração de HCO 3 - novo. p. H = 6, 1 + log [HCO 3 -] O HCO 3 - SE ELEVA e a 0, 03. p. CO 2 SE NORMALIZA
Perda de ácidos ou ganho de bases: alcalose metabólica 1º Aumento do HCO 3 Causas: Vômitos, sonda nasogátrica perda de HCl 2º Compensação respiratória PCO 2 p. H HCO 3 - p. H = 6, 1 + log [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2 O aumento da p. CO 2 tende a normalizar a razão [HCO 3 -]/p. CO 2 e, portanto, o p. H 3º Correção renal: diminui a secreção de H+, aumenta a perda renal de HCO 3 -
Acidose respiratória aguda: HIPOVENTILAÇÃO CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H+ + HCO 3 - Acidose respiratória crônica HA H+ + A - 2) Compensação renal Aumento da geração de HCO 3 - novo, principalmente pela produção de NH 4+ p. H HCO 3 PCO 2 p. H = 6, 1 + log [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2
Alcalose respiratória aguda: HIPERVENTILAÇÃO CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HA H+ + HCO 3 - H+ + A Alcalose respiratória crônica 2) Compensação renal: Redução da secreção de H+ Redução da geração de HCO 3 - novo via NH 4+ p. H HCO 3 PCO 2 p. H = 6, 1 + log [HCO 3 -] 0, 03. p. CO 2
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