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EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASICO pH do plasma: 7,4. Ácido: doador de prótons. Base: receptor de prótons. Períodos de jejum prolongado e DM descompensada levam à formação dos ácidos orgânicos acetoacético e beta- hidroxibutirico. Pequenas quantidades de ácido láctico são geradas pelo catabolismo de glicose. Os prótons resultantes de todas essas reações tendem a acumular-se no organismo e provocariam quedas catastróficas do pH do meio interno se não houvesse desenvolvido uma série de mecanismos capazes de neutralizá-los. → Linhas de defesa 1 linha: tampões fixos 2 linha: ventilação alveolar 3 linha: geração de HCO3 pelos rins TAMPÕES FIXOS: tamponamento químico do ácido ou base adicionado ao sistema. Vários tipos de moléculas presentes no organismo – fosfatos, sulfatos, ácidos orgânicos e, especialmente, proteínas circulantes no plasma, como a albumina – são capazes de absorver ou ceder prótons quando se adiciona ácido ou base forte ao sistema, podendo, assim, limitar fortemente a consequente variação do pH. A reação básica de um tampão é a dissociação do ácido fraco. O sistema HCO3/CO2 → Atua no espaço extracelular. Quando íons H+ são adicionados ao organismo, combinam- se com HCO3 do plasma, formando H2CO3 que se dissocia em água e CO2, que pode ser removido pelos pulmões. Nesse sistema, o pH do líquido extracelular é controlado pela eliminação ou recuperação de HCO3 pelos rins e pela remoção de CO2 pelos pulmões. CONTROLE RESPIRATÓRIO DA pCO2 A segunda linha de proteção contra distúrbios acidobásicos é o controle da concentração de CO2 pelos pulmões. A variação da pCO2 pela respiração é uma importante maneira de normalizar o pH. Assim, quando há aumento da [H], este se combina com o bicarbonato, formando ácido carbônico (H2CO3), que se dissocia em H2O e CO2. O CO2 continuamente produzido pelo metabolismo e resultante das reações é eliminado pelos pulmões. A ventilação alveolar é estimulada ou inibida por variações na [H+]. Quando a concentração hidrogeniônica está elevada, o centro respiratório é estimulado, aumentando a amplitude dos movimentos respiratórios e eliminando mais CO2. CONTROLE RENAL DO EQUILÍBRIO ACIDOBÁSICO O mecanismo mais duradouro é realizado pelos rins, por meio da reabsorção de quase todo o bicarbonato filtrado e a recuperação do HCO2 consumido no processo de tamponamento de ácidos fixos. Este último processo é obtido pela excreção de uma quantidade equivalente de H+ na urina. Para cada molécula de bicarbonato consumida, o rim reabsorve ou regenera uma nova molécula de bicarbonato. A urina torna-se ácido pela reabsorção das substancias alcalinas ou pela adição de ácido ao fluido tubular. Reabsorção tubular do bicarbonato filtrado Dentro das células tubulares, a água está em equilíbrio com H e OH. O H é secretado para a luz tubular por dois mecanismos: 1 – entrada passiva de sódio (Na/H), 2 – ativo por bomba iônica (H-ATPase). A maior capacidade secretora de H+ se dá no túbulo proximal, na alça de Henle e no TCD, no entanto, os segmentos proximais conseguem pequenas alterações de pH urinário, as maiores alterações são obtidas no ducto coletor. A secreção de H+ aumenta quando há retenção de CO2. Se a pCO2 cair, aumenta pH intracelular e diminui secreção de H+. O potássio também interfere na secreção de H+. Quando existe depleção de potássio, ocorre aumento na concentração intracelular de H+, com aumento de sua secreção e da reabsorção de bicarbonato. Quando existe excesso de potássio, diminuem a concentração intracelular e a secreção de hidrogênio, reduzindo também a reabsorção de bicarbonato. Uma vez na luz tubular, o hidrogênio secretado se combina com HCO3 filtrado, formando H2CO3, que é convertido em CO2 + H2O. No túbulo proximal e no ramo ascendente da alça de Henle, essa reação ocorre sob influência da anidrase carbônica. Encontrada na porção contornada do túbulo proximal, na porção ascendente espessa da alça de Henle e no túbulo contornado distal, sua inibição bloqueia a reabsorção de bicarbonato e acidificação urinária. No TP: absorve grande parte do bicarbonato, tendo a passagem de íons H+ para o lúmen, que se associa com o bicarbonato, formando CO2, entrando na célula, se juntando com o bicarbonato e então passando para o interstício. Uma das funções dos túbulos renais é acidificar continuamente o fluido tubular. Tudo se passa como se os tampões presentes no fluido tubular fossem continuamente titulados pela adição de ácido a partir do epitélio tubular. Todos os segmentos contribuem para geração dos íons HCO3. Devido à grande [] luminal de HCO3 no TP, a intensa secreção de H+ que se processa nesse segmento resulta na reabsorção de cerca de 85% da carga filtrada de HCO3. Esse processo é essencial à manutenção do equilíbrio, uma vez que a perda urinária de HCO3 equivale ao acúmulo de H+ no organismo. A reabsorção de HCO3 é uma consequência da secreção de H+ que se combina com bicarbonato no lúmen tubular. O bicarbonato é reconstituído na célula e transferido de volta à circulação. EXCREÇÃO DE ACIDEZ TITULÁVEL Se considerar uma urina com pH de 5,2, pode-se adicionar a ela uma substância alcalina até que seu pH se iguale ao do sangue (7,4). A quantidade de substância alcalina necessária para titular a urina até se igualar é equivalente à quantidade de H+ ligada aos tampões filtrados. A quantidade de ácido excretada na urina em associação com tampões fixos é denominada acidez titulável. Com a reabsorção de bicarbonato, a urina nos túbulos renais torna-se ácida. O hidrogênio secretado para a luz tubular combina-se com outros tampões que foram filtrados. Como parte desse último processo, o sal neutro Na2HPO4 é convertido no sal ácido NaH2PO4 – , principal maneira de excreção de acidez titulável. Se sair hidrogênio sozinho, abaixa muito o pH e o trato urinário não é preparado para isso, então o pH da urina é em torno de 5,5-6. Para saber quanto tem de ácidos, vai titulando uma base forte. Ácidos tituláveis: ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido úrico. Excreção de amônia: o NH4 aparece na urina sob forma de sais neutros, o que serve para excretar H+ sem uma maior diminuição do pH urinário. Amônia (gás) + H+ → amônio (solúvel em água) O pH urinário estará tudo convertido em amônio. Insuficiência renal → absorção de amônia → no fígado vira ureia → subindo ureia. Os rins compensam um excesso de ácido excretando amônio. DISTÚRBIOS CLÍNICOS DO METABOLISMO ACIDOBÁSICO Avalia-se o estado acidobásico por meio da gasometria arterial. O desvio do pH arterial abaixo de 7,35 ou acima de 7,45 é referido como acidemia e alcalemia, respectivamente. Os processos que tendem a reduzir ou elevar o pH denominam-se acidose e alcalose. Dessa maneira, são possíveis quatro alterações primárias do estado acidobásico: Acidose metabólica: quando o HCO3 – diminuir ou quando a concentração de H+ aumentar. Alcalose metabólica: quando o HCO3 – estiver elevado ou quando ocorrer uma perda de H+. Acidose respiratória: quando ocorrer um aumento na pCO2 Alcalose respiratória: quando a pCO2 for reduzida Acidose e alcalose metabólica → relacionadas a ácidos fixos Acidose e alcalose metabólica → relacionada a ácidos voláteis Acidose: acúmulo de ácidos ou depleção de base. Alcalose: acúmulo de base ou depleção de ácido. ACIDOSE METABÓLICA Elevação na [H+] promove queda de pH no fluido extracelular. O bicarbonato encontra-se diminuído, por estar sendo consumido no tamponamento do excesso de ácido. H+ em excesso estimula o centro respiratório a hiperventilar para eliminar mais CO2. Acidoses tubulares: em acidose metabólica por perda de bicarbonato ocorre aumento de cloro (hiperclorêmica) Acidose metabólica crônica: o BIC sérico é raramente < 14 e o pH > 7,3. A produção de amôniaestá aumentada, o que pode levar a fibrose intersticial. Principais causas de acidose metabólica: - Produção excessiva de ácido fixo (choque circulatório, diabetes descompensada) – produção de NH4 está aumentada, mas não o suficiente para impedir o acúmulo de ácido no organismo. CETOACIDOSE DIABETICA É CETOACIDOSE DE ANION GAP ALTO. - Ácido fixo de origem exógena (intoxicações): aspirina, etilenoglicol, metanol (ânion gap aumentado). - Perda de base fixa: diarreia intensa, bicarbonatúria (ânion gap não se altera, [cloreto] aumenta). - Deficiência de excreção de ácido fixo: disfunção tubular, hipoaldosteronismo (defeito de acidificação distal ou falta de aldosterona, anion gap não se altera [cloreto] sobe), IRA, IRCrônica (anion gap pode estar aumentado devido à retenção de ânions normalmente excretado pelos rins). Ânion gap normal = hiperclorêmica. Ânion gap aumentado = normoclorêmica (hipocalcemia, hipomagnesemia ou hiperalbuminemia). Normoclorêmicas: diabética, alcoólica, láctica, ingestão de substâncias tóxicas, IRA. Hiperclorêmica: diarreia, inibidores da anidrase carbônica, nutrição parenteral. ACIDOSE LÁCTICA: normalmente o ácido láctico é produzido e convertido em glicose ou piruvato. O lactato acumula-se quando sua produção está aumentada ou utilização diminuída. A produção dele aumenta em situações em que a oferta de O2 é menor do que a necessidade (hipoperfusão). Pode causar degradação muscular e hiperfosfatemia, além de hiperglicemia. CETOACIDOSE: Deficiência de insulina e excesso de glucagon produzem aumento da síntese hepática de cetoácidos. O jejum prolongado pode produzir cetoacidose. Etilistas por inibição da gliconeogênese e estimulação da lipólise pode produzir cetoacidose. Hiperpotassemia: causada pelo desvio iônico consequente à necessidade de tamponamento do excesso de H+ dentro das células. Um íon H+ entra na célula e o potássio sai. Gasometria arterial típica na acidose metabólica: Base excesso (BE): base tampão – anions tampão plasmático (BIC+albumina+fosfato). Mudança no componente metabólico. 1960 – quantidade de ácido ou base que deve ser adicionado a 1 litro de sangue com pCO2 40 para o pH ficar 7,4. Distúrbios ventilatórios crônico – haverá absorção de BIC aumentada pelos rins, deixando o BE+. Acidose respiratória aguda BE = 0. Acidose respiratória crônica BE +. ALCALOSE METABÓLICA pH elevado (alcalino), baixa concentração hidrogeniônica, aumento da concentração de bicarbonato e pCO2 elevada. Alcalose metabólica: pCO2 esp = HCO3 + 15. Principais causas da alcalose metabólica: - Perda de ácido fixo: vômitos. - Excreção inadequada de ácido fixo: hiperaldosteronismo, hipopotassemia, hipovolemia. Com o aumento do bicarbonato, ocorre decréscimo do cloro e aumento dos ânions. ACIDOSE RESPIRATÓRIA Ocorre quando há uma retenção de CO2 (hipercapnia) no organismo e traduz-se por uma elevação da pCO2 no sangue. Isso se dá quando a produção de CO2 nos tecidos excede a capacidade de remoção pelos pulmões. Principais causas de acidose respiratória: - Doença parenquimatosa pulmonar: DPOC e edema pulmonar grave. - Restrição mecânica à respiração: trauma torácico, derrame pleural extenso, paralisia muscular. - Distúrbios do centro respiratório: tumores, traumas e depressão farmacológica. Quando a pCO2 aumenta, eleva-se também a [H2CO3] e de [H+]. O H+ entra na célula em troca por Na+ e K+ e é tamponado pelas proteinas celulares, deixando o bicarbonato no líquido extracelular. ALCALOSE RESPIRATÓRIA Ocorre quando há uma redução de CO2 no organismo e traduz-se por uma diminuição da pCO2 no sangue. Essa situação é conhecida como hipocapnia e refere-se ao resultado de uma hiperventilação alveolar. Principais causas de alcalose respiratória: - Hipóxia: pneumonias, fibrose pulmonar, anemia, edema pulmonar. - Ansiedade. - Distúrbios do centro respiratório: tumores, trauma, intoxicação, infecções. Gasometria arterial na alcalose respiratória aguda: Gasometria arterial na alcalose respiratória crônica: ACIDOSES MISTAS Define-se pela ocorrência de dois ou mais distúrbios acidobásicos simultaneamente no mesmo paciente. Exemplos: trauma torácico com choque circulatório. Diarreia + DPOC. Intoxicação exógena + depressão respiratória. IRA + depressão respiratória. Recuperação de parada cardíaca. Gasometria arterial típica na acidose mista: ALCALOSES MISTAS Exemplos: perdas por sonda nasogástrica (equivalente a vômitos) + hiperventilação mecânica (UTI). Trauma de crânio + hipovolemia. Febre + hipovolemia. Gasometria arterial típica na alcalose mista: INTERPRETAÇÃO DE GASOMETRIA Fórmula de Henderson Hasselbach Aparelho de gasometria – aferido: pH, pressão parcial de O2 e CO2. Todos os outros parâmetros são calculados. CO2 = 0,03 x PCO2. CO2 normal = 1,05-1,35mEq/L. RESPOSTA COMPENSATÓRIA vs DISTÚRBIO MISTO Compensatória Ex: acidose metabólica – será compensada por um aumento da FR. Alcalose metabólica – será compensada por retenção de CO2. Misto: 2 distúrbios – Acidose respiratória + acidose metabólica. Acidose metabólica + alcalose respiratória. RESPOSTA COMPENSATÓRIA Acidose metabólica: PCO2 esp: 1,5xHCO3 + 8. Alcalose metabólica: PCO2 esp: HCO3+15. Acidose respiratória: aguda – HCO3 sobe 1 para cada 10PCO2. Crônica – HCO3 sobe 3,5 para cada 10PCO2. Alcalose respiratória: aguda – HCO3 cai 2 para cada 10PCO2. Crônica – HCO3 cai 5 para cada 10PCO2. Acidose metabólica com anion gap alto + IRA renal não oligúrica. Tipo de IRA: MÉTODO DE STEWART PaCO2. Concentração total de ácido fraco [A] (albumina, fosfato), diferença de íons fortes.