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Equilíbrio Ácidobásico 1 Equilíbrio Ácidobásico 1- Entender o funcionamento do equilíbrio ácido-básico O equilíbrio ácido básico é uma das funções essenciais do corpo. O pH de uma solução é medido como sua concentração de H+. A concentração plasmática arterial é de 0,00004mEq/L; devido ao fato de ser tão baixa, é expressa em escala logarítmica; O pH normal do corpo é 7,4, ligeiramente alcalino; a mudança de 1 unidade de pH muda 10x na concentração de H+; O pH normal do plasma é 7,38 a 7,42; ele reflete o do intracelular; mas é difícil monitorar as condições intracelulares, então os valores usados são os do pH do LEC; os líquidos do corpo que são externos ao meio interno do corpo, como os do lúmen do TGI ou os túbulos renais podem ter um pH ue excede bastante; A secreção ácida o estômago pode reduzir o pH gástrico para cerca de 1; o pH da urina varia entre 4,5 a 8,5, dependendo da necessidade de excretar; A concentração de H+ é bem regulada; Proteínas intracelulares, como enzimas, são sensíveis ao pH; mudanças na concentração de H+ alteram a estrutura terciária de pt através da interação com ligações de hidrogênio dessas moléculas; Um pH anormal pode afetar significativamente a atividade do SN; se o pH é muito baixo (acidose), os neurônios tornam-se menos excitáveis e ocorre a depressão do SNC, os pacientes se tornam confusos e desorientados, podendo resultar em coma ou morte (se as atividades respiratórias pararem de funcionar); se o pH é muito baixo (alcalose) os neurônios tornam-se hiperexcitáveis, disparando potenciais mesmo em frente a pequenos sinais; isso causa falta de sensibilidade ou formigamento, depois abalos musculares; podendo parar músculos respiratórios; Distúrbios do equilíbrio ácido-base estão associados a distúrbios no equilíbrio de K+; isso ocorre parcialmente devido ao transporte renal que deslocam íons K e H em um antiporte; Na acidose, os rins excretam H e reabsorvem K; na alcalose, reabsorvem H e excretam K; Fontes de ácidos e bases: O corpo é desafiado pela maior ingestão e produção de ácidos do que de bases; a manutenção do balanço de massas requer que a ingestão e a produção de ácidos seja Equilíbrio Ácidobásico 2 igual a excreção; Ganho de ácidos: São produtos do metabolismo e alimentos (ácidos orgânicos) que se ionizam e contribuem para liberação de H+; Exemplos desses ácidos são os aa, ácidos graxos, intermediários do ciclo de krebs e o lactato (metabolismo anaeróbio); essa produção metabólica gera uma quantidade significativa de H+; Diversas condições anaeróbicas graves, como choque circulatório, produzem tanto lactato que o corpo não consegue fazer a homeostase; e gera a acidose láctica; No diabetes mellito, o metabolismo anormal de gorduras e aa produz ácidos fortes, chamados cetoácidos; geram um estado de cetoacidose; A maior fonte diária de ácidos é a produção de CO2 na respiração aeróbica; O CO2 não é um ácido, mas combina-se com água para formar ácido carbônico, que é um ácido muito fraco e logo se dissossia em H+ e no íon bicarbonato, HCO3-; (esse íon bicarbonato, logo o C vai trocar com Cl e ser um transportador de CO2) Essa reação ocorre em todas as células e no plasma em uma taxa lenta; mas em algumas células do organismo ocorre muito rapidamente, devido a presença de uma enzima, a anidrase carbônica; ela catalisa a conversão de CO2 e H2O a H+ e HCO3-; Ganho de bases: A fisiologia ácido-base se concentra no ácido por boas razões: (1) nossa dieta e metabolismo tem poucas fontes significativas de bases (frutas e vegenais contém Equilíbrio Ácidobásico 3 ânions que são metabolizados a HCO3-, mas é superada de longe); (2) desequilíbrios ácidobásicos decorrentes pelo excesso de ácido são muito mais comuns do que do excesso de bases; 2- Explicar o controle da regulação dos sistemas tampões no equilíbrio ácido básico Para o corpo enfrentar mudanças no pH minuto a minuto utilizam 3 mecanismos: tampões, ventilação e regulação renal de H+ e HCO3-; na ordem dita de preferência; O tampão é uma molécula que atenua, mas não previne, alterações do pH através de sua combinação com H+ ou da liberação desse íon; Devido à produção de ácidos ser o maior desafio para manutenção da homeostasia, a maioria dos tampões fisiológicos combinam-se com o H+; Os tampões são encontrados dentro da célula e no plasma; tampões intracelulares incluem as proteínas celulares, íons fosfato (HPO2-) e a hemoglobina; A Hb nos eritrócitos tampona o H+ produzido pela reação CO2 e HO2; cada íon H+ tamponado pela Hb deixa um íon bicarbonato no interior do eritrócito; esse bicarbonato pode deixar o eritrócito em troca por um íon Cl- plasmático, o desvio de cloreto; Grandes qtds. plasmáticas de HCO3- produzido a partir do metabolismo do CO2 representam o sistema tampão mais importante do líquido extracelular; A concentração de bicarbonato é 600 mil vezes maior que a de H+; embora eles sejam produzidos em uma reação 1:1 a partir da reação, o tamponamento de H+ pela hb é a principal razão pela qual não aparece na mesma proporção; o bicarbonato plasmático está, então, disponível para o tamponamento do H+ oriundo de fontes não respiratórias; Equilíbrio Ácidobásico 4 De acordo com a Lei de Massas, qualquer alteração na quantidade de CO2, H+ ou HCO3- alter aa reação (a água não entra pois está sempre em excesso); Por exemplo, se existe aumento de CO2, a equação desloca-se para a direita, criando uma molécula adicional de H e bicarbonato; a adição de H+ torna a solução mais ácida; Não importa que uma molécula de bicarbonato também tenha sido produzida, o HCO3- atua como um tampão apenas quando se liga ao H+ e forma ácido carbônico;, quando a reação está em equilíbrio, eles não se combinam; essa reação está em equilíbrio; Agora, suponha que o H+ é adicionado ao plasma a partir de uma fonte metabólica (ex.: ácido lático); a adição de H+ quebra o equilíbrio da reação; desloca a equação para o lado esquerdo (é o contrário do lado que a molécula está); agora, o bicarbonato plasmático pode atuar como um tampão e ligar a alguns os íons H+ adicionados; a reação é deslocada para a esquerda, convertendo H+ e tampão bicarbonato a CO2 e H2O; quando essa equação retorna ao equilíbrio. a cocnentração de H+ ainda está elevada; a de bicarbonato reduzida por foi usada como tampão e o CO2 e H2O aumentam; Uma mudança na alteração de HCO3- não é anormal; por que ele é muito concentrado (lembrar da relação jogador de futebol e espectadores); A relação entre o pH, concentração de HCO3- em mM e a concentração de CO2 dissolvido é expressa matematicamente pela equação de Henderson-Hasselbalch: Equilíbrio Ácidobásico 5 O segundo requisito para a lei de ação das massas é que, quando a reação se desloca para a esquerda e aumenta o CO2, aumenta a ventilação para ser eliminado; 3- Descrever o controle do pH através do mecanismo respiratório O aumento da ventilação é uma compensação respiratória para a acidose; a ventilação e o equilíbrio ácido-básico estão intimamente relacionados e é expresso pela mesma equação; Mudanças na ventilação podem corrigir alterações, mas também podem causá-las; qualquer mudança no Pco2 afeta o conteúdo de H+ e HCO3- no sangue; Hipoventilação: Se a pessoa hipoventila, o Pco2 aumenta e a equação desloca-se para a direita, aumentando os níveis de H+ e causando acidose; Hiperventilação: Se a pessoa hiperventila, eliminando co2 e reduzindo a Pco2, a equação deloca-se para a esquerda, reduzindo a concentração de H+, o que aumenta o pH; Reflexos ventilatórios: O corpo utiliza ventilação como um mecanismo homeostático para o ajuste do pH apenas se um estímulo associado ao pH desencadeie uma resposta reflexa; dois estímulos podem fazer: H+ e CO2; A ventilação é afetada diretamente pelos níveis de H+; principalmente devido à ativação de quimiorreceptores no corpo carotídeo; Um aumento plasmático de H+ estimula os quimiorreceptores, que sinaliza para os centros bulbares de controle EquilíbrioÁcidobásico 6 respiratório aumentarem a ventilação; O aumento da ventilação permite os pulmões excretarem mais Pco2 e convertem H+ em CO2+H2O; os quimiorreceptores não podem responder diretamente a mudanças no pH, uma vez que o H+ não atravessa a barreira hematoencefálica; mas acontece de forma indireta citada; 4- Descrever o equilíbrio ácido básico através dos mecanismos renais Os rins alteram o pH de 2 maneiras: (1) diretamente, pela excreção ou reabsorção de H+; (2) indiretamente, através da alteração da taxa, na qual o tampão HCO3- é reabsorvido e excretado; Acidose: rins secretam H+ utilizando transporte ativo direto e indireto; a amônia derivada de aa e íons fosfatos (HPO2-) atuam como tampões renais, convertendo grande quantidade de H+ em NH4+ e H2PO4; esses tampões permitem uma maior excreção de H+; íons fosfato estão presentes no filtrado e se combinam com o H+ secretado no lúmen do néfron; HPO2- + H = H2PO4-; mesmo com esses tampões, a urina pode se tornar muito ácida; enquanto o H+ está sendo excretado, os rins sintetizam novos bicarbonatos a partir de CO2 e H2O; o bicarbonato é reabsorvido para o sangue para atuar como um tampão e aumentar pH; Alcalose: rins excretam HCO3- e reabsorvem H+; A compensação renal é a mais lenta, seus efeitos só podem ser vistos depois de 24 a 48h; mas controla de modo muito eficaz; Mecanismos para manejo renal do H+ e HCO3-: 1- Trocador apical de Na+ H+ (NHE): é um transporte ativo indireto (secundário) que leva o Na para a célula epitelial em troca de um H+ que vai para o lúmen contra o seu gradiente; 2- Simporte basolateral Na+ HCO3-: movimenta Na+ e HCO3_ para fora da célula epitelial e dentro do líquido intersticial; usa a energia criada pela difusão de HCO3- a favor do seu gradiente de concentração para movimentar Na+ contra seu gradiente, da célula para o LEC: 3- H+ ATPase, bomba de prótons: Equilíbrio Ácidobásico 7 Usa energia do ATP para acidificar urina, transportando H+ contra seu gradiente para o lúmen do néfron; 4- H+K+ ATPase: transfere o H+ para a urina em troca da reabsorção de K+; contribui p/ desequilíbrio do potássio; 5- Trocador Na+ NH4+: Tranporta nh4+ da célula para o lúmen tubular em troca de Na; Além disso, também é utilizado a bomba de sódio e potássio e o desvio de cloreto; O túbulo proximal secreta H+ e reabsorve HCO3-: A qtd de bicarbonato filtrada pelos rins ao longo de cada dia é equivalente a 0,45kg de bicarbonato de sódio (NaHCO3); a maior parte desse HCO3- deve ser reabsorvida para manutenção da capacidade de tamponamento; o túbulo proximal reabsorve maior parte de HCO3-; por mecanismos indiretos pois não há nenhum transportador apical de membrana; Há 2 vias pela qual o bicarbonato é reabsorvido no túbulo proximal: 1º via: Converte HCO3- filtrado em CO2 e depois volta para HCO3- que é reabsorvido; 1. O H+ é secretado pela célula dotúbulo proximal pela troca de um Na+; ação de NHE; 2. O h+ secretado combina com HCO3- filtrado para formar CO2 no lúmen tubular; ajuda da anidase carbônica; 3. O CO2 recém-formado se difunde do lúmen para a célula tubular; 4. No citoplasma, o CO2 reage com água para formar ácido carbônico, que se dissossia em H+ e HCO3-; 5. O h+ formado no 4 pode ser secretado novamente no lúmen, substituindo o H+ que se combinou com bicarbonato no 2; ele pode reagir com outro bicarbonato filtrado ou pode ser tamponado por um íon fosfato e ser excretado; 6. O bicarbonato formado no passo 3 é transportado para fora da célula através da superfície basolateral da célula do túbulo proximal pelo simporte HCO3- Na+; Equilíbrio Ácidobásico 8 O resultado desse processo é reabsorção de Na e HCO3 e secreção de H; 2º via: está relacionada com o metabolismo do aminoácido glutamina; A glutamina é metabolizada nas células do túbulo proxiamal a alfa-cetoglutarato e dois grupos amino (-nh2); os grupos amino formam amônia (NH3) e a amônia tampona o H+ para formar íon amônio (NH4+); o NH4+ é transportado para o lúmen em troca de um íon Na+; o alfacetoglutarato é metabolizado a bicarbonato que é transportado para o sangue em conjunto com Na; o resultado dessa ação é a secreção de H+ e a reabsorção tampão na forma de bicarbonato de sódio; Néfron distal controla a excreção de ácido: Equilíbrio Ácidobásico 9 O néfron distal desempenha papel significativo na regulação fina do equilíbrio ácidobásico; Células especializadas, chamadas células intercaladas (células I), presentes entre as células principais são as maiores responsáveis pelo equilíbrio; As células I são caracterizadas pela alta concentração de anidrase carbônica no citoplasma; ela permite a rápida conversão de CO2 e água em H+ e HCO3-; Os íons H+ são bombeados para fora das células intercaladas tanto pela bomba de prótons como pela H K ATPase; o bicarbonato deixa a célula através do trocador HCO3-Cl-; Existe 2 tipos de células intercaladas; as A para acidose (secretam H+ e reabsorvem bicarbonato); e as B para alcalose; O néfron distal utiliza bomba de prótons e H K ATPase apicais; ao invés do trocador Na+H+ encontrado no túbulo proximal; Durante a alcalose, o H+ é reabsorvido e o tampão HCO3- é excretado na urina; O H+K+ATPase ajuda a gerar distúrbios paralelos no equilíbrio ácidobásico e equilíbrio do K+; A acidose está ligada a hipercalemia e a alcalose a hipocalemia; Acidose metabólica: é a acidose causada por diminuição primária da concentração de bicarbonato. Alcalose metabólica: é a alcalose causada por aumento primário da concentração de bicarbonato. Acidose respiratória: é a acidose causada por aumento da Pco2. Alcalose respiratória: é a alcalose causada por diminuição da Pco2. 🚑 Rede de atenção às urgências e emergências https://www.notion.so/Rede-de-aten-o-s-urg-ncias-e-emerg-ncias-c984e507a9df44e2a744145339300309
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