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Geovana Sanches, TXXIV DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE INTRODUÇÃO O equilíbrio e a produção e a remoção de íons hidrogênio é fundamental para se manter a estabilidade do meio interno, principalmente para o correto funcionamento das mitocôndrias e enzimas. Os íons H+ são altamente reativos às moléculas proteicas, principalmente com a sua porção negativa, explicando a sua importância nos sistemas enzimáticos e proteicos. A concentração de íons H+ é mantida em limites estreitos e em níveis muito baixos, com a finalidade de manter adequado o funcionamento celular. Assim, o pH do organismo também tem limite estreito, variando entre 7,35 e 7,45. A concentração normal de H+ extracelular é de aproximadamente 40 nanomol/L, ou seja, 1 milionésimo da concentração de outros íons, como Na, K, Cl, HCO3. Ácido Ácido são todos os compostos capazes de doar prótons quando em solução. Os organismos podem gerar 2 tipos de ácidos: • Ácidos fixos (não-carbônicos ou não- voláteis): são aqueles que permanecem indefinidamente em solução. São provenientes da alimentação e metabólitos intermediários, com faixa de 50 – 100 mEq/dia. o Ácido sulfúrico o Ácido fosfórico o Ácido clorídrico o Ácido láctico o Ácido pirúvico o Ácido beta hidroxibutírico o Ácido aceto-acético • Ácidos voláteis: abandonam rapidamente o organismo através dos alvéolos pulmonares. Trata-se basicamente do ácido carbônico, o qual apresenta-se numa faixa de 1200 – 1300 mEq/dia. o Dióxido de carbono: é muito importante pois, ao se ligar a água, forma o ácido carbônico. Assim, quando suas concentrações aumentam no sangue, há aumento da formação desse ácido e, consequentemente, acidose. 89! +;!9 → ;!89" → ;# + ;89" A partir disso temos a dependência dos pulmões para retirar o CO2 do organismo e principalmente dos rins para retirar os ácidos fixos, o que se dá através da secreção de hidrogênio renal via NH4. Base Base são todos os compostos capazes de aceitar prótons. Ph e Sistema tampão pH é a concentração de íons H+ em uma solução expressa na forma logarítmica devido às suas baixas concentrações. Por exemplo, pH = - log (H+) → pH = - log 0,00000004 → pH = 7,4 (pH normal do sangue). =; = => + ?@A [;89"]?@A[;!89"] • pK= constante de dissociação do ácido carbônico • ↑ [HCO3] = ↑ pH • ↓ [H2CO3] = ↓ pH As duas grandes variáveis que influenciam o pH são, portanto, o bicarbonato e o gás carbônico. As alterações de bicarbonato se relacionam ao metabolismo (rins principalmente) e CO2 com a etiologia respiratória. Tampões são substâncias que impedem que ácidos ou bases, quando adicionados a uma solução, alterem significativamente seu pH. É de extrema importância que o pH do meio interno seja mantido em uma faixa estreita de 7,38 a 7,42 para a manutenção da função celular. Linhas de defesa • 1ª linha de defesa tampões fixos (fosfato, hemoglobina etc.) • 2ª linha de defesa: ventilação alveolar o Visa manter pCO2 dentro dos limites de normalidade • 3ª linha de defesa: geração de HCO3- pelos rins, para manutenção dos ácidos fixos o Rins secretam H+ na luz tubular, o qual é excretado na urina por meio do NH4 o Reabsorvem bicarbonato o Se há perda da função renal, uma das complicações mais comuns é a acidose metabólica COMPENSAÇÃO RENAL Cerca de 85% do bicarbonato (NaHCO3-) é reabsorvido no túbulo proximal, segmento S1. Além disso, na porção espessa da alça de Henle, há Geovana Sanches, TXXIV excreção do hidrogênio através do contra transportador Na+H+. No túbulo coletor, por sua vez, nas células intercaladas, o hidrogênio se une ao NH3 para formar o amónio, o qual será excretado na urina. Assim, o pH urinário varia de 5 a 5,5, ou seja, é muito mais ácido quando comparado ao pH sanguíneo. COMPENSAÇÃO PULMONAR A compensação pulmonar se dá através da troca alveolar, com retirada de CO2. Para isso, a relação ventilação perfusão precisa estar adequada. Em condições de carga ácida, há diminuição do HCO3- e do pH. Com isso, há estimulação dos centros respiratórios, os quais respondem com hiperventilação. Dessa forma, há diminuição da pCO2, com retorno do pH a valores menos ácidos. Por outro lado, em condições de carga alcalina, há aumento do HCO3- e do pH, o que provoca depressão dos centros respiratórios. A resposta para tal é uma hipoventilação, que leva ao aumento da pCO2 e retorno do pH para valores menos alcalinos. GASOMETRIA ARTERIAL Parâmetros avaliados • pH: 7,35 a 7,45 o Verifica se há alcalose ou acidose • PaO2: 80 a 100 mmHg o Pressão arterial de oxigênio – expressa diretamente a chegada de oxigênio ao alvéolo • PaCO2: 35 a 45 mmHg o Pressão arterial do dióxido de carbono • SaO2: acima de 95% o Saturação de oxigênio • HCO3: 22 a 26 mEq/L o Bicarbonato • BE: -2 a +2 o Base excesso Para a realização do exame, são utilizadas as artérias radial ou femoral. É colhido cerca de 1,5 mL de sangue e o resultado é dado em até 5 minutos. DISTÚRBIOS ÁCIDO-BASE • Acidose: pH < 7,35 • Alcalose: pH > 7,45 Etiologia • Respiratória: alterações da pCO2 por dificuldade de ventilação (trocas gasosas) nos alvéolos o Baixa (< 35 mmHg) = alcalose respiratória o Alta (> 45 mmHg) = acidose respiratória • Metabólica: alterações da HCO3 ou de ácidos não voláteis o Baixo (< 22) = acidose metabólica o Alto (> 26) = alcalose metabólica pH • Alteração sugere desequilíbrio no sistema respiratório ou metabólico • Valores normais: entre 7,35 e 7,45 o pH < 7,35 → acidose o pH > 7,45 → alcalose o pH > 7,8 ou < 6,8 são incompatíveis com a vida Geovana Sanches, TXXIV PaO2 • Exprime a eficácia das trocas gasosas através da membrana alveolocapilar • Valores normais: 80 a 10 mmHg • ↓ 60 mmHg = hipoxemia severa • Relacionar PaO2 com fiO2 ofertada PaCO2 • Eficácia da ventilação alveolar • Valores normais: 35 a 45 mmHg • Reflete distúrbios respiratórios do pH • ↓ PaCO2 = ↓ H+ = ↑ pH o Hiperventilação à alcalose respiratória • ↑ PaCO2 = ↑ H+ = ↑ pH o Hipoventilação à acidose respiratória Bicarbonato (HCO3-) • Concentração depende da função renal • Valores normais: 22 a 26 mMol/ L • Reflete distúrbios metabólicos • ↓ HCO3-= ↓ pH = acidose metabólica • ↑ HCO3-= ↑ pH = alcalose respiratória Base excess (BE) • Sinaliza o excesso ou déficit de bases dissolvidas no plasma sanguíneo • Valores normais: - 2 a + 2 • ↓ BE = acidose • ↑ BE = alcalose Possíveis resultados da gasometria • Acidose respiratória • Alcalose respiratória • Acidose metabólica • Alcalose metabólica • Acidose mista • Alcalose mista • Gasometria compensada Distúrbio ácido-base HCO3- (mmol/L) pCO2 (mmHg) SBE (mmol/L) Acidose metabólica < 22 (1,5 x HCO3-) + 8 < - 5 Alcalose metabólica > 26 (0,7 x HCO3-) + 21 > + 5 Acidose respiratória aguda [(pCO2 – 40) / 10] + 24 > 45 = 0 Acidose respiratória crônica [(pCO2 – 40) / 3] + 24 > 45 0,4 x (pCO2 – 40) Alcalose respiratória aguda [(40 - pCO2) / 5] + 24 < 35 = 0 Alcalose respiratória crônica [(40 - pCO2) / 2] + 24 < 35 0,4 x (pCO2 – 40) Respostas fisiológicas Distúrbio Primário Resposta Acidose metabólica ↓ 1 HCO3 ↓ pCO2 1 – 1,5 Alcalose metabólica ↑ 1 HCO3 ↑ pCO2 0,25 – 1 Acidose respiratória aguda ↑ 10 pCO2 ↑ HCO3 1 Acidose respiratória crônica ↑ 10 pCO2 ↑ HCO3 4 Alcalose respiratória aguda ↓ 10 pCO2 ↓ HCO3 1 – 3 Alcalose respiratória crônica ↓ 10 pCO2 ↓ HCO3 3 - 5 ACIDOSE METABÓLICA Patogênese • Aumento da produção de ácidos não voláteis • Redução da excreção de ácidos • Redução da recuperação de bicarbonato • Perda excessiva de HCO3 (diarreia) Causas • Intoxicações (salicilatos, álcoois) • Perda de bicarbonato (diarreia, alteração renal) • Incapacidade de eliminação de H+ (acidose tubular renal), insuficiênciarenal • Acidose láctica (choque, hipoxemia congênita) • Cetoacidose diabética/ jejum prolongado (aumento de ácido acético e beta hidroxibutírico) • Acidoses orgânicas congênitas Estado de Compensação • Hiperventilação → ↑ eliminação de CO2 • ↑ recuperação renal de HCO3- → pH normal Clínica • ↓ pH, ↓ HCO3- • Pouco exuberante • Respiração de Kussmaul, vômitos, alteração de sensório, depressão cardíaca Efeitos • Hipercalemia • Elevação dos níveis de cálcio o Impede ligação as proteínas plasmáticas • Hipercalciúria Geovana Sanches, TXXIV Ânion-GAP • É a diferença entre os cátions e os ânions o Ânion-gap: Na - (Cl + HCO3) o Valor normal: 12 + ou - 4 mEq • Deve ser calculado em todos os casos de suspeita de distúrbio ácido-básico, pois pode identificar uma desordem mesmo quando o pH é normal ou alcalêmico o Papel importante para diferenciar etiologias de acidose metabólica, que muitas vezes não são claras • No meio extracelular a quantidade de cátions deve ser igual a de ânions • Ânion-gap: ânions não mensuráveis, mas que realizam a neutralização dos cátions • Um aumento de AG significa elevação dos ânions plasmáticos não mensuráveis • Condições possíveis: o Acidose metabólica com elevação do anion-gap ou acidose normoclorêmica § Insuficiência renal § Cetoacidose (diabética, jejum) § Intoxicação (metanol, etileno glicol, paraldeído, salicilatos) § Acidose láctica (sepse, insuficiência ventricular esquerda) o Acidose metabólica sem elevação do anion-gap ou acidose hiperclorêmica § Perda de HCO3 pelo TGI (diarréia) § Perda renal de HCO3 § Compensação para alcalose respiratória § Inibidores da anidrase carbônica (diamox) § Acidose tubular renal § NEO implantação do ureter § NPP ALCALOSE METABÓLICA • Alterações o pH ↑ o pCO2 ↑ ou normal o [HCO3] ↑ o [Cl] ↓ ou normal o ↑ BE (excesso de base) Patogênese • Aumento da retenção de HCO3- • Perda de H + (vômito) Causas • Perda de H+ o Hiperemese o Hipopotassemia o Diuréticos o Corticosteroides o Síndrome de Cushing • Administração de álcalis (bicarbonato) Estado de compensação • Hipoventilação: ↑ retenção de CO2 • ↓ recuperação renal de HCO3 → pH normal Clínica • ↑ pH • ↑ HCO3 • Bem menos frequente • Clínica é mais exuberante : fraqueza muscular, convulsões, arritmias Efeitos da alcalose metabólica • Hipercapnia • Hipocalcemia • Hipocalemia ACIDOSE RESPIRATÓRIA • Alterações o ↓ pH o ↑ pCO2 o ↑ [HCO3] ou normal; o ↑ BE ou normal Patogênese • Hipoventilação e diminuição da eliminação de CO2 pelos pulmões que leva a insuficiência respiratória aguda (IRA) ou crônica (IRC) Causas • Doenças das vias respiratórias (laringite, bronquiolite, asma) • Doenças pulmonares (broncopneumonia, edema pulmonar) • Insuficiência cardíaca congestiva Geovana Sanches, TXXIV • Oxigenoterapia inadequada (aumento da saturação de O2) • Alteração do SNC (doenças e fármacos: barbitúricos, morfina ou álcool) • Doenças neuromusculares (lesão medular, miopatias, outras) Estado de compensação • Eliminação de ácidos fixos pelos rins - processo lento • ↑ secreção renal de H+ e ↑ recuperação de HCO3 → pH normal ALCALOSE RESPIRATÓRIA • Alterações o ↓ pH o ↑ pCO2 o ↑ [HCO3] ou normal o ↑ BE ou normal Patogênese • Hiperventilação e perda excessiva de CO2 pelos pulmões que leva a IRA e IRC Causas • Doenças das vias respiratórias e pulmonares (embolia pulmonar, fibrose pulmonar) • Hiperventilação por ventilação mecânica • Fármacos (salicilatos - causam estímulo de centro respiratório) • Alterações do SNC (febre, crise de ansiedade, tumores, meningite, encefalite) Estado de compensação • ↓ secreção de H+ (maior retenção de H+) • ↓ recuperação de HCO3 (↑ excreção de HCO3) → pH normal RESUMIDAMENTE... CASOS CLÍNICOS Caso 1 78 anos, masculino, choque séptico de origem abdominal. Exames: • pH: 7,15 • HCO3: 6 mEq/L • pCO2: 18 mmHg • Na: 136 mEq/L • Cl: 100 mEq/L • K: 5,8 mEq/L à Resolução: • pH = acidose • Bicarbonato baixo: acidose metabólica • pCO2 baixo: compensação • Ânion-gap: 135 – 100 – 6= 30 o Acima de 16= acidose metabólica com ânion gap elevado o Possível etiologia: sepse Caso 2 33 anos, masculino, litíase renal de repetição, com pneumonia comunitária. Exames: • pH: 7,16 • HCO3: 12 mEq/L • pCO2: 34 mmHg • Na: 136 mEq/L • Cl: 114 mEq/L • K: 4,5 mEq/L à Resolução • pH: acidose • Bicarbonato: metabólica • Espera-se pCO2 baixo o Usar fórmula 1,5 x bicarbonato o Devia estar mais baixo o Não está compensado • Acidose mista o Possível etiologia: insuficiência renal + DPOC o Anion gap § Sem anion gap elevado § Tipo hiperclorêmica
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