Água e Sistema Tampão

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Água e Solução Tampão
Ligação de Hidrogênio
Ângulo de formação entre o oxigênio de hidrogênio de 104,5°, que faz com que sejam geradas Cargas, parcialmente, (Hidrogênio sendo positivo e Oxigênio sendo negativa, entre as moléculas), conferindo a natureza dipolar da molécula de água, a ligação de hidrogênio é mais longa e fraca em relação as ligações covalentes O-H.
Possuindo Geometria Tetraédrica, sendo essa que confere as propriedades específicas da água, entre elas a de “solvente” universal.
A ligação de hidrogênio é mais forte quando o hidrogênio e os átomos ligantes estão em linha reta.
	O aceptor de Hidrogênio é o oxigênio ou nitrogênio; O doador de hidrogênio é outro átomo eletronegativo.
A molécula de Glicose, devido a sua estrutura confere a ela polaridade, fazendo ligações de hidrogênio, assim como: 
· Glicina
· Aspartato
· Lactato
· Glicerol
Lipídio são estruturas apolares devido a sua organização (cera comum).
Anfipática: Moléculas que tem cadeias polares e apolares, devido aos seus átomos dispostos na estrutura (Fenilalanina). Podem interagir ou não com a molécula de água.
A água dissolve muitos sais cristalinos pela hidratação dos seus íons, as moléculas de água se aglomeram em volta dos íons e parcialmente neutralizam as cargas iônicas e as atrações eletroestáticas necessárias para a formação da rede são enfraquecidas.
A exemplo da NaCl, o hidrogênio vai ficar em face ao Cl-, por conta da sua carga positiva, e o oxigênio vai ficar em face ao Na+, por conta da sua carga negativa
Formação de Micelas
Estrutura apolar com um segmento no final polar hidrofílica. Moléculas de água se organizam ao redor da estrutura polar, de forma ordenada, reduzindo a entropia deixando o sistema menos favorável energeticamente.
· ΔG = ΔH - TΔS. ΔH(Entalpia) - T(Kelvin).ΔS(Entropia)
· ΔG > 0 = Desfavorável, a exemplo de ter de aquecer o sistema. ΔG < 0 = Favorável
As moléculas de lipídios, apolares, forçam as moléculas de água circundantes a se tornarem altamente ordenadas.
Somente as porções mais afastadas e em contato com as moléculas que água forçam a ordenação.
As Micelas são os agrupamentos das partes apolares das moléculas, restando em face a água apenas a parte polar, sendo assim, as moléculas de água voltam a ficar desorganizadas, aumentando a entropia, deixando o sistema energeticamente favorável.
Enzimas e Água
A Enzima é o catalisador de processo bioquímicos.
A água ordenada, que é forçada a ficar assim pelas moléculas, em volta da Enzima e Substrato diminuem a entropia.
A liberação de água ordenada, entre a enzima e substrato, favorece a formação de um complexo Enzima-Substrato, que aumenta a entropia e favorece termodinamicamente o processo químico.
Água Pura
	Quando a água faz ligação de hidrogênio com outras moléculas de água, ocorre alguns pequenos saltos de prótons, num movimento muito rápido.
A Escala pH
Potencial de Hidrogênio, pH = - Log (H+). É uma função inversa que quanto maior a concentração de H+ menor será o pH. O valor arbitrário de neutralidade é o 7, onde o pH varia de 0 a 14. 
Caso o pH do sangue varie, ficar muito ácido ou básico, o paciente pode morrer. É algo que deve ser controlado ao máximo, dentro da faixa aceitável que é 7,35 a 7,45.
A acidose no sangue pode ser causada por um processo respiratório e metabólico. A Alcalose pode, também ser causada por um processo respiratório e metabólico.
Sistema Tampão
É o sistema que mantém o pH do sangue em homeostase. É uma mistura de um ácido fraco e um sal, o sal desse ácido fraco. 
O CH3COOH faz com que o sistema se mantenha em uma faixa. No ponto médio, o ácido e o seu Sal (CH3COO-) estão em mesmas concentrações. Quando se adiciona OH- em um sistema ácido, o ácido doa seu H+ para o sistema e faz com que o pH não varie muito na faixa de tamponamento. Não significa que não há troca de H+ em toda a faixa de pH.
Tamponamento de pH em Sistemas Biológicos
O CO2, no espaço aéreo pulmonar está em equilíbrio com o tampão bicarbonato do plasma sanguíneo que circula pelos capilares pulmonares. Como a concentração de CO2 dissolvido pode ser ajustada rapidamente por mudanças na taxa de respiração, o sistema tampão bicarbonato do sangue está em estreito equilíbrio com um grande reservatório potencial de CO2.
Após a reação “Final” do HCO3-, o CO2 será liberado na respiração.
Controle da Acidose/Alcalose do Sangue Arterial
Coleta-se o sangue para medir os seguintes parâmetros:
PCO2 é a Pressão de CO2. As medidas acima são as bases da Normalidade.
Se a mudança, na hemogasometria, for de Pressão de CO2 a acidose ou alcalose é causada por um Distúrbio Respiratório. Aumento de Pressão de CO2 para um valor acima de 45mmHg causa uma acidose, já a redução de Pressão de CO2 para um valor abaixo de 35mmHg causa uma alcalose.
Se a mudança, na hemogasometria, for de HCO3 a Acidose ou Alcalose é causada por um Distúrbio Metabólico. A redução de HCO3 para um valor abaixo de 22mEq/L causa uma acidose, já o aumento de HCO3 para um valor acima de 26mEq/L causa uma alcalose.
Se o pH está Acido ou Básico com umas das medidas, fora de parâmetro, de PCO2 ou HCO3, temos um Caso de Processo Descompensado (Acidose ou Alcalose).
Se o pH está Ácido ou Básico com as duas medidas, fora de Parâmetro, de PCO2 e HCO3 em concordância para o efeito mostrado, temos um Caso de Processo Misto (Acidose ou Alcalose).
Se o pH está Neutro com uma das medidas fora de parâmetro e a outra dentro do parâmetro, temos um Caso de Acidose ou Alcalose Simples, que ainda não apresentou mudança de pH.
Se o pH está Ácido ou Básico com uma das medidas, fora de Parâmetro, temos um Caso de Processo Descompensado.
Se o pH está Neutro com as duas medidas, fora de Parâmetro, de PCO2 e HCO3 em discordância, temos um Caso de Processo Compensado. Deve-se fazer o cálculo de qual parâmetro está mais fora da normalidade para saber se é uma Acidose ou Alcalose compensada.
Caso Clínico de Distúrbio Misto exemplificado:
· pH = 7,42
· PCO2 = 60mmHg
· HCO3 = 38mEq/L
Nesse caso em específico deve-se fazer o cálculo da diferença máxima de parâmetros.
· PCO2 = 60 – 45 = 15
· HCO3 = 38 - 26 = 12
Temos uma Acidose Respiratória por conta de o PCO2 ter variado mais e compensada por conta de o pH estar em neutralidade.
Gasometria Arterial
É aquela que contém substâncias capazes de torná-la resistente a variações expressivas do pH.
O principal sistema tampão: Bicarbonato/Ácido Carbônico.
O sistema Tampão Fosfato (fosfato de sódio e ácido fosfórico) é eficaz no plasma, no líquido intracelular e nos túbulos renais.
O Sistema Tampão das proteínas é muito eficaz no interior das células, onde é o sistema mais abundante.
O tampão Hemoglobina é exclusivo das hemácias, colabora com a função de transporte de CO2 e com o tampão Bicarbonato.
Um alvéolo preenchido por Exsudato inflamatório, tendo uma dificuldade de eliminar o CO2, promovendo a elevação da PCO2 no sangue, e de acordo com a equação Henderson-Hasselbach, causa uma queda de pH do sangue ou do plasma.
Exsudato é um líquido que fica no pulmão, nos alvéolos, proteínas e leucócitos estão envolvidos no processo de matar invasores. O popular, secreção no pulmão.
Acidose
	A total reabsorção renal de HCO3 é a tentativa de balancear o pH do sangue, deixando a urina ácida.
Alcalose
A regulação Renal é a mais forte, porém é a que demora mais para acontecer.
Papel dos Rins na regulação do equilíbrio Ácido-Base
Relação pH com secreção de h+ e a reabsorção de HCO3.
As modificações da excreção renal de H+ induzidas pela alteração no pH sanguíneo iniciam-se dentro de 24 horas, porém só se completam após 4 ou 5 dias.
Excesso de Base – BE
Sinaliza o excesso ou déficit de bases dissolvidas no plasma sanguíneo
· Valores normais, -2 a +2
· BE Alto, Alcalose
· BE Baixo, Acidose
Tem a ver com um distúrbio metabólico, porém na prática pode acontecer em um desequilíbrio eletroquímico.
Nos distúrbios respiratórios, espera-se um BE em valores normais, porém, na prática, isso pode não ocorrer.
Esses valores normais dependem muito da referência, podendo variar de (-2a +2) e de (-5 a +5). 
Resumão 
Aumentar o PCO2 para que o CO2 seja hidratado em H2CO3 e depois dissociado, liberando H+.