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Distúrbio do Equilíbrio Ácido - Básico Ácido Base Substância capaz de doar prótons Substância capaz de receber prótons • Desse modo: Todo ácido tem necessariamente uma base conjugada e vice – versa. HA A- + H+ • HA ácido conjugado da base A- • A- base conjugada do ácido HA • H+ é o próton 3 ❖ Constante de acidez ou constante de dissociação; ❖ Exprime o grau de dissociação para um ácido de Bronsted numa reação de equilíbrio químico. HA A- + H+ , onde: Ka = [ H+] .[ A-] / HA ❖ Ácido e base forte são aqueles que se dissociam completamente (elevada constante de dissociação, e mais ionizado ); ❖ Ácidos e bases fracas não se dissociam completamente, por isso tem a capacidade de receber ou doar prótons; ❖ A acidez pode também ser expressa pelo pKa ( pKa = -log Ka ). 4 ❖ Atividade H+ expressa pelo log negativo da concentração de hidrogênio; pH = -log [H+] ❖ O pH do sangue, mantém-se entre 7,35 e 7,45; ❖ Queda do pH plasmático denomina-se acidemia; ❖ Elevação do pH plasmático denomina-se alcalemia www.geocities.ws/carolparada/biofisica/transfusao4.htm 5 ❖ Produção metabólica de ácidos orgânicos; ❖ Controle respiratório da PaCO2 ( pressão de CO2); ❖ Controle do Bicarbonato plasmático pelos rins; ❖ Além disso os sistemas tampões atuam de forma imprescindível, minimizando as alterações na concentração de H+. Mecanismo de controle fisiológico, para que o pH se mantenha na faixa de 7,35 a 7,45. 6 ❖ Formado por um ácido fraco e sua base conjugada; ❖ Equação de Henderson – Hasselbalch pH = pK + log [sal]/ [ácido] ❖ bicarbonato/ácido carbônico ❖ oxiemoglobina/ hemoglobina reduzida ❖ proteinatos/proteínas ❖ Fosfato monopotássico/ fosfato dipotássico Sistemas tampões existentes no sangue. 7 ❖ 75% da capacidade tamponante do plasma sanguíneo e 30% da capacidade tamponante do glóbulo vermelho; ❖ Aplicando a equação de Henderson – Hasselbach, teremos: pH = pK + log[ HCO3]/ [H2CO3], onde pK = 6,1 Como a [H2CO3] no plasma é proporcional à pressão parcial do CO2 ( PaCO2): pH = 6,1 + log [HCO3] / a. PaCO2 Distúrbios metabólico Distúrbios respiratórios Alterações na [HCO3] Alterações na [H2CO3] 8 ❖ HCO3 + H+ H2CO3 H2O + CO2 Retenção de CO2 e aumento do HCO3- ❖ Esse aumento de HCO3- é decorrente da ação do tampão celular, pela troca de Cl- por HCO3 nas hemácias; ❖ Quando há uma redução da PaCO2 Troca de H+ (intracelular) por Na+ ou K+ e aumento na produção de ácido láctico. Diminuindo a alteração do pH Removido pelo sistema pulmonar 9 ❖ Rim: Responsável pela regeneração dos tampões; ❖ Reabsorção de bicarbonato do ultrafiltrado glomerular; ❖ Regeneração do bicarbonato consumido nas reações com ácidos não – voláteis; ❖ Excreção de íons H+ ❖ Sistema Respiratório: Responsável Eliminação ou retenção de CO2 , balanceando o déficit ou excesso de H2CO3 do organismo. Controle da concentração plasmática de bicarbonato 10 Hemoglobina reduzida é mais básica que a oxidada absorvendo melhor H+ . Hemoglobina em meio ácido libera melhor o oxigênio. Hemoglobina em meio básico une-se fortemente ao oxigênio. Outros : Bicarbonato Fosfato Proteínas celulares (ácido ou base fracos) 11 ❖ Impactos no sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico; ❖ Pressão arterial de CO2 (PaCO2) ❖ Bicarbonato plasmático (HCO3-) Temos quatros distúrbios ácido – básicos: ❖ Acidemia respiratória; ❖ Alcalemia respiratória; ❖ Acidemia metabólica; ❖ Alcalemia metabólica; Mudanças no pH sistêmico 13 14 Acidose metabólica Não há eliminação do excesso de íons hidrogênio e não recuperação do bicarbonato,em presença de uma pCO2 normal. Redução da razão bicarbonato/ ácido carbônico, ocasionando uma diminuição do pH. Causas: Aumento na produção de ácido não – volátil; Redução da excreção de ácidos pelos rins ; Perda de bases. Mecanismo compensatório: Hiperventilação 15 Função Miocárdica Prejudica a contração do miocárdio : Insuficiência cardíaca. Potássio Hipercalemia: Troca de potássio por íon hidrogênio. Metabolismo do cálcio Mobilização do cálcio; Reduz a ligação do cálcio à albumina e diminui a reabsorção renal do cálcio; Hipercalciúria. 16 Alcalose Metabólica Presença de bicarbonato em excesso, por conta do esgotamento de ácido no organismo ou excesso na ingestão de álcalis. Aumento do bicarbonato associado a uma pCO2 normal resulta: Aumento na razão bicarbonato/ácido carbônico e aumento do pH sistêmico. Causas: • Depleção de H+; • Hiperatividade mineralocorticoide; • Depleção grave de potássio; •Ingestão excessiva de álcalis. Mecanismo Compensatório: Inibição da ventilação 17 Potássio Hipocalemia. Cálcio Elevação da reabsorção renal. Glicólise Aumento da glicólise pelo aumento do pH. 18 Acidose Respiratória Incapacidade dos pulmões em eliminar o CO2. A pCO2 aumenta e redução da razão bicarbonato/ácido carbônico. Causada por uma redução da ventilação alveolar. Aumento do CO2 e H2CO3. Causas: Enfermidade pulmonar obstrutiva, bronquite crônica, enfisema, asma grave, insuficiência muscular, anestésicos e barbitúricos. Mecanismo compensatório: Fase aguda o aumento da pCO2 eleva o bicarbonato plasmático. Fase crônica: O aumento da pCO2 e o pH estimulam o rim a secretar íon hidrogênio regenerando o bicarbonato 19 Cérebro Vasodilatação cerebral; Sonolência, dor de cabeça e coma. 20 Alcalose Respiratória Eliminação de CO2 pelos pulmões. Redução da pCO2 com níveis normais de bicarbonato, aumento da razão bicarbonato/ácido carbônico e elevação do pH. Aumento da ventilação alveolar com redução da pCO2 Causas: Asma, pneumonia, tumores, encefalites, meningites, gravidez, intoxicação por salicilatos, hipertireoidismo... Mecanismo compensatório: Fase aguda: diminuição da pCO2 com queda da concentração de bicarbonato; Fase crônica: o pH é mantido pela retenção íon hidrogênio pelos rins 21 Cálcio Potássio Fosfato Glicose Cérebro Tetania; Ligação do íon cálcio a proteína. Hipocalemia moderada Hipofosfatemia Glicólise Lactato Sonolência Vasoconstrição 22 Acidose metabólica Alcalose metabólica • Respiração rápida; • Confusão e letargia; • A acidose metabólica severa pode causar choque ou morte. • Confusão ; • Tremor nas mãos; • Vertigens; • Contração muscular espasmódica; • Náusea e vômitos; • Dormência ou formigamento na face, mãos ou pés; • Espasmos musculares prolongados. 23 Acidose respiratória • Cefaleia; • Visão borrada; • Delírio; • Sonolência; • Arritmias. Alcalose respiratória • alteração da consciência; • espasmo; • vertigens, 24 ❖ Dois ou mais transtornos primário do equilíbrio ácido – básico; ❖ Os efeitos sobre o pH podem ser somatório ou empurrar o pH em direções oposta ( neutralização parcial ou completa); 25 ❖ Exame mais importante para diagnosticar os distúrbios ácido – básico. Avalia a oxigenação do sangue, a ventilação pulmonar, e o estado ou equilíbrio ácido – básico. Valores normais da gasometria arterial 27 ❖ Leitura e interpretação do pH; ❖ Leitura e interpretação da pCO2; ❖ Leitura e interpretação do HCO3- Realizada em 3 etapas www.google.com/equipamento-de-gasometria 28 ❖ Diante de um distúrbio ácido - básico, são exames úteis para o diagnóstico etiológico: ❖ Função renal; ❖ Sódio, potássio e cloro; ❖ Fósforo e albumina; ❖ Lactato arterial; ❖ Glicemia; ❖ Cetoácidos (urina e/ou sangue); 29 Punção arterial: Radial, femoral ou braquial; Paciente: sentado e reposo de 10 minutos 30 Pressionar por 10 minutos Fatores pré – analítico: Seringa, anticoagulante, Bolhas de ar , armazenamento (gelo) Amostra: homogeneizada logo após a coleta e antes de sua análise. pH<7,35 Acidose pH> 7,45 Alcalose 31 pCO2 <35 mmHg pCO2 > 45mmHg Alcalose respiratória Retenção de CO2 no sangue e elevação do pH. Acidose respiratória Excessiva eliminaçãode CO2 no sangue, redução do pH. 32 A quantidade de base disponível no sangue, indica o componente metabólico do equilíbrio ácido – base sendo disponível para neutralização dos ácidos; Bicarbonato Equação de Henderson – Hasselbalch); 33 pH = pK + log [sal]/ [ácido] HCO3- < 22mEq/L HCO3- >26mEq/L Acidose metabólica, parte das reserva de base foram consumidas, reduzindo o Ph. Alcalose metabólica, excesso de base disponível no sangue, aumentando o Ph. 34 ❖ Excesso ou déficit de base dissolvidos no plasma sanguíneo ( mEq/L) ❖ Excesso de bases: ❖ Déficit de bases: ❖ Limitações: BE varia de acordo com alterações nos eletrólitos e albumina; Não define se a acidose é causada por lactato, cetoácidos, hipercloromia Alcalose metabólica Acidose metabólica 35 ❖ Permite diferenciar a acidose metabólica ( HCO3-) da acidose que ocorre por acumulo de anions não mensuráveis; Cátions Sódio e potássio; Ânions Cloro, bicarbonato; ❖ Proteínas; ❖ Lactato; ❖ Fosfato; ❖ Sulfato; Outros ânions 36 ❖ O ânion gap (AG) é estimado a partir da diferença entre as concentrações séricas de cátions (Na+ e K+) e ânions (Cl- e HCO3 -) rotineiramente dosados; ❖ K+ ( baixa concentração no ME) pode ser omitido do cálculo. ❖ Com isso: AG= (Na+ + K+) – (Cl- + HCO3 -) Os valores de referência são 12 ± 4 mEq/L (se o K+ é considerado) e 8 ± 4 mEq/L (se o K+não é considerado). 37 ❖ Porem esses valores ditos como referencias só são aceitáveis quando a albumina e o fósforo estão normais ( indivíduos saudáveis); ❖ AG corrigido ( cAG): quando o lactato também é considerado ( próximo a zero); AG normal = 2 (albumina g/dL) + 0,5 (fósforo mg/dL) cAG = (Na+ + K+) – [Cl- + HCO3 - + 2 (albumina) + 0,5 (fósforo) + lactato] 38 ❖ Elevado AG: ❖ AG normal: ❖ AG normal calcula-se o AG urinário: Para determinar se a perda de bicarbonato é renal ou extrarrenal, ( valor positivo ou 0); Acúmulos de ácidos não mensuráveis ( lactato, corpos cetônicos e sulfatos). Ex; acidose lática. por perda de bicarbonato ou acúmulo de cloro. AGurinário (mEq/L)= Na + + K+ - Cl- AG urinário Positivo: Renal ( acidose tubular renal) AG urinário Negativo: extrarrenal ( diarreias) . 39 ❖ Nova maneira de avaliar os distúrbios ácido – básicos; ❖ Em 1981, Peter Stewart, físico canadense, criou um complexo matemático de fórmulas para descrever o balanço ácido - básico ; ❖ Figge e col., definiram a relação entre fosfato, albumina plasmática e íons hidrogênio, concluindo que a albumina é o maior contribuinte dos ácidos fracos; ❖ O método de Stewart-Fencl-Figge: Abordagem mais completa para avaliação da acidose metabólica, sugerindo seus mecanismos e orientando a terapêutica. Como alternativa, o anion gap corrigido pela albumina e lactato parece ser tão eficiente em identificar a presença de anions não mensurados quanto o método de Stewart. 40 41 ❖ Diferença de íons fortes (SID = strong ion difference); ❖ Concentração total de ácidos fracos não voláteis, principalmente albumina e fosfato; ❖ Pressão parcial de gás carbônico (PaCO2 [ H+] SID: SIDa ( diferença de íons aparentes ) SIDe ( diferença de íons efetiva). ❖ Diferença de íons forte aparente (SIDa): é a diferença entre os cátions abundantes no organismo (Na+, K+, Mg2+ e Ca2+) e os ânions (Cl-, lactato). Todas concentrações em mEq/L), cujo valor normal varia entre 40 e 42 mEq/L ❖ Aparente: Albumina e fosfato (ácidos fracos); ❖ Diferença de íons forte efetiva (SIDe): Leva em consideração a participação dos ácidos fracos. Seu valor normal é – 40 mEq/L. 42 SIDa = [(Na+ + K+ + Mg2+ + Ca2+) – ( Cl- + lactato)] SIDe = [2, 46 x 10-8 x PaCO2 (mmHg) /10–pH + (Albumina (g/dL) x (0,123 x pH -0,631) + (Fosfato (mg/dL) x (0,309 x pH – 0,469)]. ❖ E com isso: ❖ SIG é o Gap da diferença dos ion fortes , onde: Seu valor normal em pacientes sadios varia de 0 a 2 mEq/L; ❖ SIG > 2, indica que os ânions não mensurados excederam os cátions; ❖ SIG < 0 sugere que cátions excederam os ânions. 43 SIG = SIDa - SIDe 44 Objetivo: ❖ Identificar as alterações do equilíbrio ácido – básico presente nos pacientes portadores de leishmaniose visceral, já que essa patologia compromete órgãos importantes da regulação ácido – base ( pulmão e rim), sendo o curso da doença acompanhada perdas anormais de líquidos e eletrólitos. 45 ❖ 59 pacientes internados no Hospital São José de Doenças infecciosas e no Hospital Geral de Fortaleza; ❖ Grupo controle: 20 indivíduos de semelhante faixa etária, clinicamente normais; 46 OBS: Todos os pacientes foram mantidos em dieta geral, e a analise do sangue arterial( pH e gases) foi realizada com os mesmo em jejum e dosagem de eletrólitos através da urina. Sódio e o potássio foram dosados no fotômetro; Cloro, magnésio, cálcio, fósforo e ácido lático por calorimetria. E albumina pelo método de verde de bromocresol. 47 48 49 Grupo 1 Grupo 2 Controle Albumina 2,6 +/- 0,5 2,4 +/- 0,7 4,6 +/-0,5 sódio 130,0 +/- 4,2 128,2+/-4,3 139,5 +/- 1,6 cloro 97,5 +/- 5,7 99,1 +/- 2,1 100,1+/- 2.3 magnésio 1,8 +/- 0,2 1,9 +/- 0,2 2,2 +/-0,1 cálcio 8,6 +/- 0,7 8,3 +/- 0,8 9,9 +/- 0,3 Diminuição do SIDa por conta da hiponatremia,hipocalcemia e níveis baixos de potássio e magnésio. Grupo 2 < sódio e cálcio. Elevação (SIG) em ambos os grupos, principalmente no grupo 2 que apresenta os mais baixos valores de albumina. 50 Acidose metabólica: Deve ser dirigido à correção da etiologia. Para pacientes com acidemia leve ou moderada muitas vezes administração de bicarbonato de sódio (NaHCO ) não é necessária, somente em acidose severa a administração de bicarbonato de sódio pode ser benéfica. Geralmente o tratamento da alcalose metabólica consiste na reposição de água e de eletrólitos (sódio e potássio) enquanto se trata a causa base. Por vezes, quando a alcalose metabólica é muito grave, fornece-se ácido diluído por via venosa. 51 Acidose respiratória: Dirigido à causa da hipoventilação alveolar, mantendo uma oxigenação e ventilação adequadas: manutenção das vias aéreas , correção da hipóxia, tratamento das infecções respiratórias quando presentes. Alcalose respiratória: É dirigido ao distúrbio que originou a hiperventilação alveolar, reduzindo a frequência respiratória. 52 Avaliação da Acidose Metabólica em Pacientes Graves: Método de Stewart-Fencl-Figge Versus a Abordagem Tradicional de Henderson-Hasselbalch Constable PD - Clinical assessment of acid-base status. Strong ion difference theory. Vet Clin North Am Food Anim Pract, 1999;15:447-471. Hatherill M, Waggie Z, Purves Let al - Correction of the anion gap for albumin in order to detect occult tissues anions in shock. Arch Dis Child, 2002;87:526-529. Moviat M, van Haren F, van der Hoeven H - Conventional or physicochemical approach in intensive care unit patients with metabolic acidosis. Crit Care, 2003;7:R41-R45 Stewart PA - Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol, 1983;61:1444- 1461. Story DA, Morimatsu H, Bellomo R - Strong ions, weak acids and base excess: a simplified Fencl-Stewart approach to clinical acid-base disorders. Br J Anaesth, 2004;92:54-60. Fencl V, Leith DE - Stewart’s quantitative acid-base chemistry: applications in biology and medicine. Respir Physiol, 1993;91:1-16. Durward A, Mayer A, Skellett S et al - Hypoalbuminaemia in critically ill children: incidence, prognosis, and influence on the anion gap. Arch Dis Child, 2003;88:419-422. Referências 53 Biquimica clinica:Principios e interpretações:ARIEFF, A. I., DeFRONZO, R. A.. Fluid electrolyte and acid-base disorders. 2. Ed., New York : Churchill Livingstone, 1995. Distúrbios do equilíbrio ácido-básico<http://WWW.medicinanet.com.br/conte- Udos/revisões/disturbios_do_equilibrio_acido_basico.htm>acesso em 20 de abril de 2015 Gasometria arterial<http://htiweb.com/comparativo/equipamento-de-gaso- metria>acessoem 27 de abril de 2015
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