Papel dos rins no controle do pH

Prévia do material em texto

HOMEOSTASE DO MEIO INTERNO 
Composto pelo liquido intersticial e pelo plasma, 
ambos têm composição parecida, com exceção dos 
elementos que não são filtrados pelos capilares (vasos 
sanguíneos) e proteínas que são poucos filtradas por 
conta da barreira capilar. 
 
Os pequenos solutos (eletrólitos) que são pequenas 
moléculas e conseguem atravessar a barreira capilar e 
integrar no liquido intersticial que vai banhar todas as 
células. 
O liquido intersticial é fundamental para a função de 
todas as células do organismo e por conta disso há 
alteração da sua composição, onde muita das vezes 
são acompanhadas de desenvolvimento de disfunção 
associado à saciedade (?). 
 
O pH .... 
Afeta diretamente a função de várias enzimas e 
proteínas e existe uma faixa ideal do pH que elas 
funcionem corretamente. O desequilíbrio do pH são 
acompanhados por perda de função e em casos 
extremos: acidose e alcalose. 
Relembrando .... 
Ácidos e bases determinam o potencial 
hidrogeniônico (pH) e possuem classificações: 
 
 
 
• 1° classificação: 
 
• 2° classificação: 
 
• 3° classificação: 
 
 
O pH propriamente dito, é chamado de potencial 
hidrogeniônico onde é definido em uma escala de 
logaritmo usada para mensurar a concentração d H+ 
em uma solução. 
 
Usa-se uma escala logarítmica porque a concentração 
é muito baixa ao organismo. 
 
Tabela de concentração de H+ : 
 
 
 
 
 
papel dos rins 
no controle do pH 
 
• A concentração de H+ no sangue arterial é 4x 
10-5 e no sangue venoso 4.5 x10-5 
*a diferença entre sangue venoso e sangue arterial é 
por conta dos níveis de CO2 que são maiores no SV e 
no LI (liquido intersticial), e por isso o CO2 é conhecido 
como um ácido volátil, por isso que quando o 
calculamos a concentração é um pouco maior* 
• O fluido intracelular é um pouco mais ácido; 
• A urina pode variar dependendo das 
necessidades do organismo, por ex.: um 
animal com acidose metabólica/respiratória 
tem que aumentar a excreção renal de H+ 
com a tendência de a urina ficar mais ácida. 
Por outro lado, se for um animal com quadro 
de alcalose, ele tem que excretar um pouco 
mais de bicarbonato e reter um pouco mais 
de hidrogênio, para a urina ficar mais alcalina. 
• Ácido gástrico: quanto menor o pH mais ácida 
é a solução. 
 
EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBACH 
Calcula o pH de uma solução-tampão através da 
correlação com a constante de dissociação do ácido 
PKA e a concentração de ácido e sua base conjugada 
. 
 
 
 
 
 
[A-] = conc. da base conjugada (ânion dissociado) 
[HA] = conc. ácido não dissociado 
 
O pH em seu meio aquoso libera H+ e seu ânion 
associado que se chama de base conjugada, e isso 
respeita a lei do equilíbrio químico como mostra na 
imagem. 
 
 
 
chamamos de PKA. 
A partir do equilíbrio químico (AA + BB = CC + DD), 
este mesmo raciocínio pode-se usar para ácidos e a 
dissociação dos prótons de uma base conjugada. Essa 
relação entre os lados de uma reação química, vai ser 
determinada por essa constante de equilíbrio, pois é 
calculada pelo produto dos íons H+ e a base conjuga 
dividido pela concentração do ácido não conjugada 
(KA). Por conta das concentrações muito baixas, o 
cálculo é feito por logaritmo, por isso utiliza-se o PKA. 
Se inverter o log[H+] com o log KA chegasse à: 
 
Levando em consideração que o pH = -log10 [H+] , 
consegue então determinar que o pH vai ser igual à 
 
 
O que de fato é o pH e de que maneira 
ele influencia o pH dos fluidos? 
Ácido acético: a cada ácido, ele terá uma capacidade 
intrínseca de liberar H+. Ácidos fracos liberam menos 
prótons, enquanto os ácidos fortes tem capacidade 
maior de liberar H+. 
A constante de dissociação do pKa influencia 
diretamente o pH, capacidade de um ácido afetar o 
pH de uma solução e também a capacidade de 
solução-tampão. Quanto mais forte o ácido, mais h+ 
ele vai liberar e menor vai ser o pH. Exemplo de 
solução de ácido acético puro: 
 
Tem o pH muito baixo e quando adiciona um pouco 
de hidroxo de sódio (base) o pH vai aumentar para 
valores em torno de 4 (quadrado rosa), justamente 
onde a curva é menor e chamamos de região 
 
A concentração do 
substrato sempre vai 
estar em equilíbrio com 
a concentração do 
Aqui a mesma coisa. 
Essa equação de 
Henderson, consegue 
calcular o pH desta 
solução com base na capacidade de dissociação dos 
principais ácidos/moléculas ali. Essa dissociação 
produto, ou seja, os lados estarão iguais 
 
 
 
tamponante, e tem que ser igual ao pKa do ácido. 
Nesta região ocorre o equilibrio entre os dois lados da 
equação, isso acontece porque quando adiciona 
NaOH vai se ligar ao H+ liberado pelo ácido, fazendo 
com que o ácido acético se dissocie mais:
 
E quanto mais adiciona NaOH por ser uma base, vai se 
neutralizar e se ligar ao H+. Entao, enquanto está 
consumindo p H+, vai estimular ainda mais o 
deslocmento desta equação para direita, ou seja, 
quanto mais base adicionar, menos ácido acetico vai 
ter e mais íon acetato terá. 
Em um momento no meio do gráfico (a linha 
pontilhada), a concentração dos dois lados do ácido 
acético e acetato será igual (concentração do 
substrato será igual a concentração do produto), e 
nesse exato ponto, justamente o log será 1 (que é 
zero). Log das concentrações [ A- ] e [AH]. Bem no 
meio do gráfico, na linha vertical pontilhada, o ph será 
igual pKa: 
 
Quando o Ph for igual pKa, é justamente quando se 
tem concentração do produto íon dissociado e do 
ácido não dissociado iguais!!! Por isso que o pKa vai 
determinar exatamente a capacidade de dissociação. 
 
ÁCIDOS E BASES NO SISTEMA BIOLÓGICO 
Ácidos voláteis e fixos 
 
Há dois tipos de ácidos: ácidos voláteis e fixos. 
Os ácidos fixos são produzidos em todos os processos 
metabólicos, e tem como produto final ácido... (?) e 
por isso esses ácidos tem que ser constantemente 
eliminados para o meio externo, caso contrário 
começa um quadro de acidose. 
 
Ácidos não voláteis, não são gases, a eliminação deles 
dependem dos rins, ou seja, se os rins pararem 
ocorrerá acumulo de ácidos na corrente sanguínea e 
consequentemente acidificação do pH, do meio 
extracelular 
*amônio é metabolizado no fígado e ureia, e essa ureia é 
excretada* 
Os ácidos voláteis o principal é o CO2 produzido no 
metabolismo celular, ele recebe esse nome de ácido 
volátil pois é um gás e se combina com H2O para 
formar um ácido fraco (ácido carbônico) que pode se 
dissociar em H+ e HCO3- , principal tampão 
(bicarbonato). A regulação dos níveis de CO2 é 
determinada principalmente pelo sistema 
respiratório, quanto mais CO2 mais ácido carbônico, 
ou seja, quanto maior os niveis de CO2 no organismo, 
mais chances o animal tem de desenvolver acidose 
respiratório. 
Quando o CO2 é o principal ácido do liquido 
extracelular e o bicarbonato a principal base, usamos 
essa equação de equilíbrio químico para determinar o 
pH do sangue. 
 
Se juntar essa equação com essa equação 
 
chegará em: 
 
 
PRODUÇÃO DE ÁCIDO PELOS PROCESSOS 
METABÓLICOS 
 
Os ácidos fixos estão sempre sendo produzidos no 
corpo, a partir do metabolismo de proteínas 
principalmente. O pH urinário/ureia podem ser 
afetados na dieta com alta ingestão de proteínas, 
dando tendencia de maior produção de metabólitos 
(amônia) acidificando o pH, por isso os rins tem papel 
importante, excretando a amônia. Os rins além de ter 
sua importância para eliminar esses ácidos, ele 
também é importante para a homeostase do 
bicarbonato, pois se os rins eliminar muito 
bicabornato pode ocorrer um desequilíbrio. Se os 
níveis de bicabornato diminuírem, o pH diminui. Os 
rins tem seu principal papel de elimina H+ pra manter 
em equilíbrio o pH do sangue, por conta da produção 
ácidos por metabolismo e tambémretém/absorve do 
estoque de bicabornato do corpo. Se os níveis de 
bicarbonato não diminuírem, por algum motivo os 
rins excretam muito bicarbonato, a tendencia é 
acidose, caso contrario haja retenção de bicarbonato, 
pode ocorrer alcalose. 
• Se aumenta a PCO2 (pressão parcial do CO2 – 
qtd de co2 no sangue), o pH também diminui. 
 
• Se aumentar a concentração de HCO3 no 
sangue, o pH também aumenta ficando 
alcalino. 
 
 
MECANISMOS DE REGULAÇÃO DOPH 
CONTROLE FISIOLÓGICO 
A homeostase do pH é mantida através de diversos 
mecanismos que atuam em conjunto, o sistema de 
tampão quimico e sistema fisiológicos, basicamente 
sistema renal e respiratório. 
 
 
 
 
 
 
celular, intracelular, etc. Esse sistema tapão quimico 
não elimina o H+ do corpo, apenas o mantem 
neutralizado, ligado até que o equilibrio seja 
estabelecido, e depois é eliminado pelos rins. 
 
Se por outro lado o animal estiver em alcalose, 
tendencia é a FR diminuir e o organismo reter CO2, 
consequentemente retendo HCO3 (ácido carbonico) 
para que o pH saia de um valor alcalino e diminua. Se 
o quadro do animal for o contrario, de acidose, a FR 
aumenta, o pulmão depura mais CO2 e os niveis de 
acido carbonico diminui, fazendo com que o Ph vá 
para uma faixa mais neutra. 
Essas duas linhas de defesas vão impedir que as 
concentrações de H+ mude, até que os rins elimine 
esse excesso de ácido. Embora os rins sejam mais 
lentos, ele é o mais importante para corrgir o pH. 
 
prazo os rins acabam sendo os mais importantes para 
determinar a pressão arterial por conta da capacidade 
de eliminar várias substancias para manter a 
homeostase. 
 
SISTEMA TAMPÃOQUÍMICO 
IMEDIATO, MAS LIMITADO 
 
 
O H+ livre liberado por um ácido, vai se combinar com 
um tampão/molécula específica para formar um ácido 
mais fraco e permanecer a uma molécula não 
 
Quando há alteração de 
concentração no H+ o primeiro 
sistema a atuar é sistema 
tampão quimico, o sistema de 
fluidos corporais vai atuar em 
segundos, justamente para 
minimizar/neutralizar o H+ e 
estabilizar o pH do liquido extra 
 
A segunda linha de defesa é o 
sistema respiratório, atua em 
uma escala maior para 
eliminar o C02. Se houver 
quadro de acidose, a 
tendencia é o SR eliminar 
mais CO2 do sangue através 
do aumento da frequência 
respiratória. 
A terceira linha de defesa, 
possuem um sistema mais 
lento, porém o mais 
importante no ponto de 
vista crônico. A regulação 
da Pressão Arterial tem 
mecanismos que são 
importantes, mas a longo 
associada ou se sociar de volta ao tampão, para 
manter o equilibrio químico. 
Quando a concentração de H+ aumenta, a reação vai 
se forçada para direita, ou seja, se liberar muito H+ ou 
ácido sulfurico/clorídrico, vão liberar bastante H+ e 
forçando a reação a ir para direita, forçando a 
neutralização desse H+ para esse tampão. Por isso o 
H+ se liga ao tampão, desde que o tampão esteja 
disponivel. 
Por outro lado, pela concnetração de Hidrogênio 
diminui, a reação se desloca para esquerda, o 
hidrogênio é liberado pela molécula tampão. Por 
tanto, as alterações nas concnetrações de H+ acaba 
sendo minimizados, mantendo a concentração de H+ 
livre bem baixa, apesar da ingesta diária muito grande 
de ácidos, pelo metabolisto. 
 
Essa é a variavel que o sistema tampão quimico atua 
para manter estável. Quadro de acidose (aumento do 
metabolismo de proteína), a tendencia é das 
moléculas de tampão se ligarem ao h+ para retornar 
sua concentração de volta para o valor fisiologico, 
evitando desenvolvimentos muito ácidos no pH. Por 
outro lado, se a concentração de H+ diminui muito, a 
tendencia é ir para a esquerda (dissociação). 
 
Há 3 principais sistemas tampão químico no 
organismo: 
 
→ Bicarbonato: principal veiculo extra celular 
→ Fosfato: principal tampão dentro das células 
→ Proteínas: papel importante no meio 
intracelular 
 
SISTEMA TAMPÃO-BICARBONATO 
 
 NEUTRALIZAÇÃO DE ÁCIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Consiste em uma solução aquosa, que tem 2 
componentes: ácido fraco (HCO3) e sal bicarbonato / 
bicarbonato de sódio (NaHCO3) mais abundante no 
organismo, formado pela reação do CO2 com a água. 
Essa reação é muito lenta, e com isso, a quantidade 
pequenas de ácido carbonico são formadas. Só que 
em alguns tecidos biológicos, essa reação e catalisada 
pela enzima amidrase carbonica, e ocorre 
principalmente nos alvéolos pulmonares e túbulo de 
nefron (túbulo contorcido proximal), essa enzima 
catalisa essa reação 
 
 
O H2CO3 se ioniza fracamente para formar pequenas 
quantidades de H+ e HCO3- , e o segundo 
componente desse sistema que é o Bicarbonato, ele 
ocorre predominantemente como bicarbonato de 
sódio, e ioniza quase que completamente para 
formar bicarbonato e íon sódio. 
Por conta da fraca dissociação do ácido carbônico, a 
concentração de H+ é extremamente pequena. 
Quando um ácido forte, por exemplo HCl é 
adicionado numa solução tampão ou por conta do 
metabolismo acelerado (que terá uma liberação de 
ácidos mais fortes), o aumento da concentração de H+ 
liberado por esse ácido acaba sendo tamponado pelo 
bicarbonato, e como resultado: 
 
A partir dessa equação podemos ver que o H+ 
liberado por ácidos fortes vai reagir com bicarbonato 
para formar um ácido muito mais fraco, o ácido 
carbônico que por conta da amidrase carbônica, é 
dissociado em CO2 e água, e o CO2 eliminado pelos 
pulmões. Então temos a substituição de um ácido 
forte e um ácido fraco (ácido carbônico) que se 
dissocia CO2 em água e sua concentração acaba 
sendo estimulada pelos pulmões. 
Se não fosse o caso, ela muito 
lenta, e teria formação pequena 
de H2CO3 e consequentemente a 
eficiência do sistema tampão 
bicarbonato seria muito baixo. 
 
mais H2CO3 é formado 
causando aumento na 
produção de que CO2 e 
H20 por conta da ação 
catalitica da amidrase 
carbônica. 
 
*quando há produção muito grande de água 
metabólica, essa agua acaba sendo eliminada pelos 
rins. Tem produção de água até na digestao de 
alimento, o rim mantem o equilibrio da quantidade 
água que se forma e a que tem que sair, para manter 
a osmolaridade dos compartimentos e o pulmão vai 
atuar com CO2.* 
 
 NEUTRALIZAÇÃO DE BASES FORTES 
 
 
Pode também acontecer o oposto, onde o tampão 
bicarbonato para tamporar bases fortes, como por 
ex.: hidróxido de sódio, então se adicionar essa base a 
uma solução tampão ela será substituida por uma 
base fraca. Neste caso, o hidróxido de sódio combina 
com ácido carbônico para formar HCO3- adicionado 
em água, ou seja o OH do inicio vai ser liberado e se 
combinar com H2CO3 e formará uma base fraca + 
agua conforme a figura abaixo: 
 
 
 
E ao mesmo tempo em que isso acontece, se tiver 
uma base forte no sistema circulante e 
consequentemente o H2CO3 será muito consumido, 
vai fazer com que mais CO2 se combine com H2O para 
substituir o H2CO3. É um dos principais sistemas do 
liquido extra celular (sistema bicarbonato) porque 
justamente a concentração de bicarbonato é 
extremamente alta para o LEC. 
 
 
 Curva de titulação para o tampão 
bicarbonato 
 
 
Eixo x = pH 
Eixo y = adição de ácido e o percentual de tampão na 
forma de H2CO3 ou CO2 
 
A partir dessa curva de titulação, esperaríamos que o 
tampão bicarbonato não fosse muito eficiente, por 
duas razões: 
1. O pH do LEC é 7.4 enquanto o pKa é 
6.1, e a tendencia desse sistema 
tampão apresente 20x mais 
bicarbonato do que CO2 diluído, 
deslocando-se para a direita. E com 
isso, esse sistema vai operar a porção 
% da curva de titulação para onde a 
inclinação é mais baixa, por isso a 
capacidade tamponante é mais baixa. 
2. A concentração de CO2 e HCO3-, num 
geral, elas não são tão grandes 
quando comparado, por exemplo 
com sódio extracelular que tem conc. 
muito grande, então espera-se que 
esse sistemanão teria tanta 
capacidade. 
O sistema tampão bicarbonato ele é o mais poderoso 
e importante para manter o pH do plasma do LEC, 
pelo fato de que os dois elementos CO2 e HCO3- são 
justamente regulados pelos rins e pulmões, e como 
resultado dessa regulação o pH do LEC pode ser 
regulado com muita precisão por esses dois órgãos, e 
se necessário, os rins vão começar a reter muito 
bicarbonato para tamponar a produção de ácido do 
metabolismo e os pulmões eliminando o excesso do 
CO2. Por outro lado, se necessário, os rins vão parar 
de reabsorver bicarbonato e os pulmões vão diminuir 
O estoque de 
bicarbonato é rgulado 
pelos rins. 
 
a liberação de CO2 para evitar quadro de alcalose, 
então, a sintonia entre sistema pulmonar e renal, 
através da regulação dos níveis de CO2 e bicarbonato 
sejam o mais importante do LEC. 
 
SISTEMA TAMPÃO FOSFATO 
Principal sistema tampão intracelular e do fluído 
tubular do néfron. Composto por duas moléculas 
ácido fosfórico H2PO4 e o fosfato monobásico HPO4 
 
Quando um ácido forte é adicionado à um sistema 
(HCl por ex.), o que acontece é que o hidrogênio 
liberado por esse ácido acaba sendo não aceito pela 
base HPO4, e por conta disso, esse composto é 
convertido em ácido fraco H2PO4. Neste sistema, 
novamente temos a substituição de um ácido forte 
HCl para um ácido fraco (fosfórico) NaH2PO4. 
Esse HCl vai se dissociar demais e o excesso de H+ no 
sistema vai se ligar ao tampão fosfato monobásico 
para formar ácido fosfórico que é mais fraco, por ter 
menor capacidade de afetar o pH e depois será 
eliminado pelos rins junto com excesso de cloreto de 
sódio formado. 
 
O mesmo acontece com o outro, se tem base forte 
(NaOH) o H- vai se ligar ao NaHPO4 e formar uma 
base mais fraca Na2HPO4, essa base tem menor 
capacidade de afetar o pH quando comparado a base 
forte. Esse sistema opera nos dois lados. 
 
O sistema tampão fosfato tem concentração muito 
baixa no meio extracelular, não tendo uma relevância 
muito grande, mas é muito importante dentro da 
célula porque a concentração de fosfato é um pouco 
maior no meio intracelular, e também o pH do meio 
intracelular gira em torno de 6.5 até 7.4, e o pKa do 
tampão fosfato possui 6.8 o que torna muito próximo 
do pH do intracelular, o que torna a capacidade do 
tampão fosfato tamponar bases/ácidos fortes é muito 
maior dentro da célula do que fora. O tampão fosfato 
além do espaço intracelular, ele também é importante 
para tamponar o pH do túbulo de Néfron, onde há 
grande secreção de hidrogênio por conta da produção 
de ácidos do corpo tendo grande capacidade de 
acidificar demais a urina, e para tamponar esse H+ 
excedente da urina, o tampão fosfato se combina com 
H+ secretado do néfron para neutralizar e evitar a 
acidificação excessiva da urina. Além disso, o fluído 
tubular do néfron é levemente mais acídico do que o 
plasma, então o ph dele é muito próximo do pKa do 
tampão fosfato, que neutraliza o ph urinário. 
 
Sistema tampão proteína 
Um tampão que possui bastante concentração de 
proteínas (plasmáticas, albulminas...), e a 
concentração de proteína no LIC é muito grande. 
 
O pKa de muito desses tampões protéicos é que é 
próximo do pH intracelular, nessas situações a 
proteína pode atuar tanto quanto um receptor de 
próton/H+ (excesso de H+/acidose) e por outro lado, 
num quadro de alcalose onde a concentração de H+ é 
muito baixa deixando o pH alcalino, a tendencia do 
terminal amino é doar H+ aumentando a 
concentração de H+ na solução para evitar quadro de 
alcalose. 
 
CONTROLE RENAL DOEQUILÍBRIO ÁCIDO-
BASE 
 
Os rins, como já mencionado, contribui para a função 
de homeostase ácido-base por regular níveis e 
tampões químicos e secreção de H+. Além disso, os 
rins também são capazes de regular a síntese de 
novas moléculas de tampão, que substitui moléculas 
de tampões que são perdidas na urina para 
neutralizar o excesso de H+ produzido. 
 
 
 
 
 
 
 
Esses dois manejos estão acoplados. Para que o H+ 
seja secretado, tem reabsorção de bicarbonato e para 
secretar bicarbonato você tem que ter reabsorção de 
H+, são espelhados/vice-versa. 
 
MANEJO RENAL DO BICARBONATO HCO3- : 
 
 
A cada dia os rins filtram cerca de 4320 mEq/dia, 
passa pelas membranas barreiras glomerular, dando 
em torno de 180l/dia, e em condições normais tudo é 
reabsorvido pelos tubulos de néfron, conservando o 
sistema tampão primário do LEC. 
Cerca de 80 – 90% do bicarbonato é reabsorvido no 
Túbulo contorcido proximal (TCP), menor que isso, 
só uma pequena qtd de bicarbonato acaba fluindo o 
túbulo distal. 
 
*A alça ou ansa de Henle, em anatomia, é o segmento do néfron 
que vem logo após o túbulo contorcido proximal, sendo uma 
estrutura tubular em forma de U, com uma porção espessa e outra 
delgada. Nas alças longas, a curvatura é sempre na parte delgada 
e nas alças curtas, a curvatura ocorre na parte espessa* 
 
Na alça de Henle tem reabsorção um pouco de 
bicarbonato - 10% e constante variáveis no túbulo 
distal de acordo com as atividades das células 
intercaladas, tipo A e tipo B. 
A reabsorção de HCO3- ao longo de toda a região 
(da 1° foto) é acoplada à secreção de H+. 
 
SECREÇÃO DE H+E REABSORÇÃO DE HCO3 
 
O processo de secreção de H+ no túbulo proximal 
ocorre nas células epiteliais, secretado no proximal, 
e um esquema onde mostra a célula epitelial, a 
membrana apical e membrana basolateral. Lado 
direito o fluido tubular e lado esquerdo espaço 
intersticial do rim 
 
 
 
A secreção de H+ começa embaixo, onde o CO2 da 
corrente sanguinea ganha acesso as celulas epiteliais 
ou quando o proprio CO2, produzido pela célula 
 
 (essa reação é catalisada pela anidrase carbônico). 
 
O ácido carbônico vai se dissociar em HCO3- e H+, 
nessa situação o bicarbonato é reabsorvido... (??) 
 
 
Esse (??) tubular (??) acaba se ponderando com a 
HCO3- para formar ácido carbônico. No fluido tubular, 
 
 
tem reabsorção do bicarbonato e a saturação (?) de 
H+. 
Esse bicarbnato reabsorvido cai no espaço intersticial 
e volta para a corrente sanguinea, um mecanismo 
 
 
 
 
epitelial e nefron, se 
combinam com H2O para 
formar ácido carbônico 
 
enquanto que o hidrogênio 
vai de encontro à 
transporte com sódio. 
 
 
esse ácido carbônico se dissocia em 
CO2 e H2O (reação catalisada pela 
anidrase carbônica) e o CO2 por ser 
lipossolúvel, atravessa a barreira da 
membrana apical para dentro da 
célula. Essa reação é reciclada várias 
vezes e a cada vez que acontece, 
 
 
importante para 
reabsorver/substituir o 
bicarbonato que esta 
sendo filtrado na urina. 
 
O resultado final é que para cada hidrogênio/próton 
secretado no flúido tubular, o HCO3- entre no sangue, 
por isso são mecanismos acoplados e importantes, 
para reabsorção do bicarbonato filtrado do plasma, 
porque os ions do bicarbonato não permeiam 
livremente a membrana apical das células do nefron, 
então esse bicarbonato reabsorvido tem que se 
combinar com H+ secretado para formar ácido 
carbônico e CO2+H2O, porque o CO2 entra 
novamente na célula para dar origem a reação e levar 
a reabsorção do bicarbonato. 
 
 
Apesar do tubulo proximal ter uma magnitude muito 
grande de reabsorção de bicarbonato e secreção de 
hidrogênio, esse mecanismo não estabelece uma 
concentração muito grande de prótons no fluido 
tubular, ficam circulando e tendo uma reabsorção 
isosmótica. Então, o fluido tubular acaba não ficando 
tão ácido apesar de ter secreção de H+ elevado no 
tubulo proximal, e isso vai ocorrer no túbulo 
convoluto distal. 
 
TÚBULOCONVOLUTO DISTAL 
CÉLULASINTERCALADAS 
 
Foto micrografia de um néfron do tubulo luminal de 
um rato, na seta amarela: células intercaladas tipo A, 
seta vemelha: células intercaladas tipo B. 
 
São células que tem uma quantidade muito grandede 
microprogessões para o fluido tubular, de 
microvilosidades o que aumenta a superfície de 
contato delas com o fluido tubular, e tambem tem 
sitios que funcionam como sensores quimicos para 
detectar justamente o pH do cílio tubular. 
 
 
 
 
 
 
 
H+ das células intercaladas, exigem gasto de ATP por 
causa do transporte ativo, porque elas tem que ter 
uma quantidade de mitocondria muito grande par 
fornecer ATP necessário para esse transporte. 
 
Esquema mostrando célula intercalada tipo A: 
 
A secreção ativa ocorre principalmente na célula 
intercalada tipo A, e essa célula também é encontrada 
um pouco no inicio do túbulo coletor, mas 
principalmente no tubulo contorcido distal. 
A secreção de íons de H+ nessa célula é realizada em 
duas etapas: 
1. O CO2 é dissolvido nessa célula e vai se 
combinar com a água para formar ácido 
carbônico, são catalisadas pela adrinase 
carbônica e o ácido carbonico se dissocia 
bicarbonato e H+ 
2. Bicarbonato vai ser reabsorvido pela 
membrana basolateral, e um contra 
transporte com cloreto e o próton H+ é 
secretado de duas formas: um é a bomba de 
hidrogênio bombeando com gasto de ATP 
para o flúido tubular, e a outra é a bomba de 
hidrogênio e potássio que através do gasto de 
energia ai bomber potássio para dentro da 
célula, e hidrogenio para fora da célula,ambos 
contra gradiente de concentração, por isso o 
gasto de energia. A célula intercalada do tipo 
A é importante para a secreção de hidrogenio 
 
Nas setas amarelas vemos 
superfície luminal muito 
grande e coberta com 
microvilosidades nas células 
intercaladas tipo A, enquanto 
a seta vermelha mostra células 
intercaladas tipo B com 
contorno celular bem mais 
angulado/quadrado. 
Seta vermelha: células 
intercaladas tipo A, com grande 
qtd de microprogessões 
/microvilosidades do espaço 
luminal do néfron. 
Seta amarela: células intercaladas 
tipo B, qtd de mitocôndrias muito 
grande no citoplasma, pontinhos 
marrons. 
Todo transporte/parte de 
secreção de H+ e de reabsorção de 
atraves desses mecanismos, muito embora 
5% do total de hidrogenio seja secretado 
nessas células, nesta região a capacidade de 
acidificação da urina é muito grande. 
Essas células são importantes em quadros de acidose 
para excretar esse excednte de H+, alem de serem 
ativas o tempo inteiro. 
Nas células intercaladas tipo A o hidrogenio é 
secretado por transporte ativo primario, bomba de 
hidrogenio e bomba de potássio hidrogênio, enquanto 
que no túbulo proximal ocorre por transporte ativo 
secundário, H+ é secretado atraves de um trocador de 
sódio hidrogênio que utilize como força motriz, o 
gradiente de sódio gerado pela bomba de sódio 
potássio, essa é a diferença entre as duas. 
 
Esquema mostrando célula intercalada tipo B: 
É a imagem espelhada da célula intercalada tipo A. 
A Célula intercalada tipo B é o contrario tem 
capscidade de secretar bicarbonato e reabsorver 
hidrogenio. 
O CO2 + H20 forma H2CO3 de uma reação catalisada 
pela anidrase carbonica, e esses acidos se dissociam 
em Hidrogenio e Bicarbonato, com o bicarbonato 
dessa vez sendo secretado para o fluido tubular, com 
trocador com cloreto e o hidrogenio é reabsorvido 
atraves da membrana basolateral pela bomba de 
hidrogenio e bomba de hidrogenio-potássio. Isso é 
importante em casos de alcalose, onde o pH do 
sangue tende a ficar alcalino, e é fundamental que o 
rim aumente a excreção urinaria de bicarbonato e 
aumente a retenção renal de h+, e nisso o pH que 
estava mais ácido diminui e volta para a faixa 
fisiológica. 
 
Quando a célula intercalada tipo A é ao contrario, em 
quase de acidose tende a aumentar a a reabsorção de 
bicarbonato para repor tudo do bicarbonato que 
neutraliza o H+, enquanto que o excedente de H+ seja 
secretado no fluido tubular e excretado na urina. 
Imagem de varredura de um animal saudavel x animal 
com acidose. 
 
Aumenta as protuberancias, as microprogessões do 
fluido tubular para aumentar a superficie de contato e 
aumentar a capacidade de secretar mais ácido, 
retendo mais bicarbonato consequentemente para o 
sangue. Tanto no fluido tubular quanto nas células 
intercaladas tipo A, não tem reabsorção de 
bicarbonato se não tiver secreção de ácido e vice-
versa. 
 
TITULAÇÃO DE H+ NA URINA 
Em condições normais o bicarbonato filtrado gira em 
torno de 4320 mEq/dia , só que os rins secretam 4400 
mEq/dia e no tubulo do néfron, o bicarbonato filtrado 
se combina com H+ para formar ácido carbonico e 
CO2 e depois é reabsorvido. 
 
 
Há um excedente de H+ que é produzido e secretado 
pelo néfron em relação a quantidade de HCO3- que é 
filtrado, tem diferença de 80 mEq/dia que para ser 
excretado na urina, precisará de outros dois sistema 
de tampão: fosfato e amônia. Depois que todo o 
bicarbonato flui titulado, consequentemente 
esgotado para neutralizar o H+, é necessario que os 
tampões fosfato e amônia atuem para tamponar 
excesso de ácido, em específico o tampão NH4+. 
 
Depois da titulação completa entre H+ e HCO3- tem 
um excedente de prótons de hidrogênio (80 mEq/dia) 
que tem que se combinar com tampão fosfato 
monobásico NaHPO4 que é filtrado pelos rins,e 
formar o ácido fosfórico, ácido mais fraco, para se 
excretado. 
 
substituição do HCO3- que é filtrado. Sempre que um 
próton de hidrogênio for secretado no fluido tubular e 
se combinar com tampão que é diferente do 
bicarbonato, vamos ter uma adição/uma síntese de 
HCO3 pelos rins, é um ganho líquido de bicarbonato 
consequentemente . Esse processo demonstra um 
mecanismo é importante pelos quais os rins são 
capazes de reabastecer o estoque de bicarbonato que 
vão ser utilizados para neutralizar o H+. 
Embora esse tampão seja importante, grande parte 
do tampao fosfato é reabsorvido e fica pouco tampão 
fosfato para tamponar o H+, e nisso, precisasse do 
outro tampão, o sistema amônio. 
 
SISTEMA TAMPÃO-NH4+ E SÍNTESE DE 
HCO3- 
O sistema amônio é mais importante 
quantitativamente. O amônio vai ser sintetizado a 
partir do metabolismo da aglutamina do fígado, a 
glutamina vai ser sintetizada no fígado e a partir do 
metabolismo de aminoácido vai ganhar circulação 
sanguínea e chegar lá nas ultimas células epiteliais do 
néfron, basicamente entre as células epiteliais do 
tubulo proximal. 
 
Uma vez dentro da célula, a glutamina entra numa 
séries de reações metabólicas que vai resultar na 
formação de 2 moléculas de amônia e 2 moléculas de 
bicarbonato. Esse bicarbonato é reabsorvido pela 
membrana basolateral, e será sintetizado novamente 
para restabelecer o estoque de bicarbonato para 
neutralizar ácidos. 
 
sódio-potássio. O lumen tubular se combinam 
formando cloreto de amônio. Aqui há uma síntese de 
bicarbonato a partir de glutamina. 
No ductor coletor, (nas célula intercaladas), o próton 
e H, por serem secretados pela bomba de H, esse H s 
combina com a amonia da urina NH3 para formar NH4 
 
Esse NH4 é excretado na forma de cloreto de amônio. 
 
 
bicarbonato do fluido extra celular (plasma). 
 
No metabolismo da glutamina tem síntese de novas 
moléculas de bicarbonato, e o amônio que vai ser 
sintetizado a partir desse metabolismo, vai ser 
utilizado para neutralizar o H+ secretado no final do 
néfron, promovendo a reabsorção de bicarbonato. É 
um mecanismo que promove aumento dos níveis 
plasmáticos de bicarbonato por conta de síntese e 
reabsorção do bicarbonato. 
Tem-se um mecanismo 
para tamponar, excretar o 
H secretado pela célula 
intercalada tipo A, e para 
cada molécula de H que se 
combina com tampão-
fosfato, tem reabsorção de 
bicarbonato. Esse HCO3 
que é gerado na célula 
tubular, representa um 
ganho liquido de HCO3 pelo 
sangue, e não somente na 
O amônio é secretado 
no fluido tubular através 
de um contra transporte 
com sódio, utilizando 
como força motriz ogradiente de sódio 
gerado pela bomba de 
Para cada H+ que se 
combina com NH4+ se tem 
reabsorção de uma 
molécula de bicarbonato, 
tendo novamente uma 
síntese de bicarbonato para 
reestabelecer estoque de 
O tampão amônio em condições normais é muito 
importante, quase 50% do ácido excretado e 50% 
do bicarbonato sintetizado, vai ser desassociado a 
esse sistema. Em um quadro de acidose crônica, a 
taxa de excreção de amônia fica muito elevada, e esse 
é o principal mecanismo para tamponar o excedente 
de ácidos produzidos e também para restabelecer as 
reservas de bicarbonato. 
 
 REGULAÇÃO 
Esquema resumindo as células tubulares que 
respondem diretamente alterações das concentrações 
de PCO2 (ácido volátil), tendo maior secreção de H+ 
quando PC02 aumentar, esse CO2 se combina com 
H2O para formar ácido carbônico para acidificar o 
sangue, então é necessário que ocorra a secreção de 
H+ para restabelecer o ph. No outro caso ocorre o 
caso de hipocapina que e quando a pressão de CO2 
diminui. 
 
Evidentemente quando tem alterações plasmáticas de 
H+ e HCO3- também haverá alteração condizente da 
secreção de H+ das células intercaladas. 
Quadros de depleção do volume extracelular, como 
hipovolemia (desidratação, perda grande de sangue), 
choque hemorrágico, usos de diuréticos, vai ter 
aumento de secreção de H+ por conta do sistema de 
renina-angiostensina e aldosterona que é ativado 
nessa situação, estimulando a secreção de H+ (casos 
de hipovolemia). 
 
 DESEQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 
 
Alterações no balanço ácido-base, no geral 
conhecemos como quadro de acidose/alcalose 
Amostras de sangue arterial, redução do pH 
plasmático com valores abaixo de 7 é acidose, e 
valores acima de 7.4 é alcalose. 
Acidose e Alcalose podem ter origem metabólica 
respiratória, acidose e alcalose respiratória são 
causadas por doenças pulmonares, tanto que a 
metabólica está associada a alterações na produção 
metabólica de ácidos. Os mecanismos de 
compensação serão diferentes, no caso da acidose e 
alcalose metabólica, o mecanismo mais rápido que vai 
atuar é o pulmonar, o renal é mais crônico atuando 
por dias, enquanto o pulmonar atua na escala de 
minutos. 
 
 
Na disfunção do pH de origem respiratória, o pulmão 
está comprometido, então o mecanismo de 
compensação neste caso será o renal, durante uma 
acidose respiratória a tendencia é o rim conservar e 
sintetizar mais bicarbonato através das células 
intercaladas tipo A, do tampão amônio, do tampao 
fosfato... E no caso de uma alcalose, onde o pH 
sanguíneo fica alcalino por conta de distúrbio 
respiratório, a ação renal é o contrario tendo que 
excretar mais bicarbonato através das células 
intercaladas tipo B, diminuir a secreção de H+ para 
reter esse H+ no corpo para diminuir o pH. 
Na alcalose metabólica o rim vai atuar de maneira 
mais crônica e demorado. 
 
Lei da eletroneutralidade e hiato 
aniônico 
 
 
Existe um equilíbrio entre cátions e anios no corpo, 
que chamamos de Lei da eletroneutralidade, se tem 
ganho de ânion tem que ter ganho de cátion, se tiver 
perda de cátion tem que ter perda de ânion. 
O sódio representa 98% dos cátions e bicarbonato e 
cloreto representam 88% dos ânions. 
 
 Ácidos láctico, ácido úrico, ácido cítrico e corpos 
cetônicos 
 
No hiato aniônico se refere justamente na diferença 
entre alterações plasmáticas medidas dos principais 
cátions (sódio) e principais ânions (bicarbonato e 
cloreto), essa diferença no valor representa o 
conteúdo de proteínas plasmáticas (proteínas de 
cargas negativas), ácidos fixos, sulfatos e fosfatos. 
 
Para calcular o hiato consideramos somente os 
principais eletrólitos do sangue (Sódio, Cloreto e 
Bicarbonato), os cátions não mensurados têm valor 
muito pequeno e são omitidos. 
Nos mais importantes do hiato aniônico consiste na 
identificação da etiologia e dos tipos de acidose 
metabólica, os distúrbios causadores de acidose 
metabólica geralmente são classificados em 2 tipos: 
▪ Distúrbios da causadores da PERDA de 
bicarbonato plasmática e aumento do hiato 
aniônico 
▪ Distúrbios da causadores da QUEDA de 
HCO3 plasmática e que não afetam o hiato 
aniônico 
O cálculo ajuda a detectar qual tipo de acidose o 
animal tem, e há vários tipos de dieta que afetam o 
equilíbrio da eletroneutralidade, dietas aniônicas por 
exemplo a dieta DCAD usada na zootecnia. 
O cálculo do hiato aniônico corrigido tem que levar 
em consideração também a concentração de proteína 
(?) 
 
A concentração de sódio Na+ vai ser mais ou menos 
igual a concentração de Cloreto Cl- + Bicarbonato 
HCO3 + ânions não mensuráveis. Se isolarmos na 
equação a concentração de ânions mensuráveis, 
vemos que o hiato aniônico é igual a concentração de 
Sódio Na+ menos a soma da concentração de cloreto 
CL- e Bicarbonato HCO3, e com isso tem-se uma 
estimativa do hiato aniônico. 
Porque isso é importante? 
A Acidose metabólica com hiato aniônico elevado é 
caracterizada pelo excesso de metabólitos ácidos, a 
dissociação desses ácidos é que leva a liberação de H+ 
e consequentemente o HCO3 acaba diminuindo para 
neutralizar o H+ liberado pelos ácidos e metabólitos 
ácidos. 
 
O ânion liberado pela base (lactato, acetoacetato, beta-
hidroxibutirato) acaba contrinuindo para aumentar o 
hiato anionico enquanto a concentração de 
bicarbonato diminui, então esse tipo de acidose 
metabólica leva ao consumo de bicarbonato, por isso 
que proporcionalmente a concentração de HCO3 
plasmático cai para neutralizar o H+ produzido pelo 
excesso de ácido, mas o equilíbrio de 
eletroneutralidade vai ser mantido por que tem 
aumento proporcional do hiato aniônico por conta do 
ânion liberado pela dissociação do ácido. 
A acidose láctica é muito comum em situações de 
hipotensão, sepse, exercícios atenuantes, 
insuficiência renal podem causar isso porque 
compromete a excreção dos ânions (lactato, 
acetoacetato, beta-hidroxibutirato) liberados pelo ácido 
dissociado, o cloreto é excretado muito rápido, mas 
todos os outros ânions a excreção deles é bem mais 
lenta. 
O animal com insuficiência renal tem dificuldade de 
excretar esse ânion o que leva ao aumento do hiato 
aniônico, enquanto que a concentração de 
bicarbonato diminui para neutralizar o excesso de H+ 
Exceto em acidose, por conta da produção de 
acetoacetato, beta-hidroxibutirato em condições de 
obesidade no animal, diurético, jejum prolongado, 
rabdomiólise (comum em cavalo atleta). 
 
Acidose ruminal: Sobrecarga abrupta 
de grãos 
Quando o ruminante ingere grande quantidade de 
grãos, o que acidifica o pH ruminal e esse excesso de 
ácido acaba sendo absorvido (lactato) e leva à quadro 
de acidose metabólica, muito parecido com hiato 
anionico elevado por conta do excesso do lactato.
 
 
 
Casos de acidose ruminal: 
 
 
 
Acidose metabólica com hiato aniônico 
normal 
Causadas por condições associadas à três causas: 
 
A redução da excreção tubular de H+ sem que o hiato 
aniônico seja alterado, e não é alterado pois neste 
caso tem aumento de Cl- : 
 
No 1° caso a administração de ácido e cloreto, por 
exemplo: animal que recebe infusão com solução de 
aminoácidos durante nutrição parenteral, isso fornece 
muito ácido hidroclorídrico; o proprio NaCl em 
excesso pode causar uma diluição do bicarbonato e 
um excedente de cloreto também pode causar isso. 
Perda de bicarbonato: principal caude de diarréia 
porque o trato gastrointestinal é rico em bicarbonato 
e é trocado por cloreto para manter o pH e quando se 
tem diarréia, se tem uma perda muito grande de 
 
bicarbonato e esse cloreto que é trocado se acumula 
no organismo, então se tem acidose caracterizada por 
aumento dos niveis de cloreto. 
Alcalose metabólica hipoclorêmica 
corrente sanguínea, 
menos cloreto será filtrado pelos rins e comessa baixa 
concentração. 
 
Se tem pouco cloreto no flúido tubular, solicita a 
secreção de bicarbonato e começa a reter 
bicarbonato no organismo, causando alcalose 
metabólica (aumento de pH sanguineo) e isso é 
acompanhado de redução dos niveis de cloreto, por 
isso é uma alcalose metabólica hipoclrêmica. Isso é 
acentuado se o animal tiver uma perda de volume por 
conta do excesso de vômido, entao quando o animal 
perde muito liquido por conta do vômito, ele terá 
uma ativação do sistema renina-aangiostensina e 
aldesterona para reter água e sódio nos rins e 
restabelecer a volemia. Porém quanto mais sódio 
absorve, mais bicarbonato reabsorve principalmente 
no túbulo proximal, então o animal retém ainda mais 
bicarbonato e acentuando ainda mais o quadro de 
alcalose. 
 
 
 
Causada pelo excesso 
de vômito, animais 
com algum corpo 
estranho no trato 
gastrointestinal, torção 
do trato gastro-
intestinal, o que faz 
perder muito HCl- , isso 
leva a diminuição do 
cloreto plasmático, 
com a diminuição do 
cloreto circulante na