Tema 4-Equilibrio acido base_Código da Unidade 530

Prévia do material em texto

Equilíbrio Ácido-Base
APRESENTAÇÃO
A regulação do equilíbrio ácido-base é uma tarefa fundamental do corpo. As perturbações de tal 
equilíbrio estão entre os problemas mais importantes confrontados pelos profissionais da saúde 
em nível hospitalar. A regulação dos níveis sanguíneos de ácidos e bases é realizada pela ação 
conjunta dos rins e do sistema respiratório. 
Nessa Unidade de Aprendizagem, abordaremos como o sistema respiratório e o sistema renal 
regulam o pH do sangue.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Listar os principais tampões no sangue, líquido intersticial e líquido intracelular.•
Explicar os mecanismos do sistema respiratório e renal da regulação do equilíbrio ácido-
base.
•
Descrever as alterações que ocorrem durante o desenvolvimento de acidose e alcalose do 
sangue.
•
DESAFIO
Acidose e alcalose são estados anormais resultantes de excesso de ácidos ou de bases no 
sangue. O pH normal do sangue deve ser mantido dentro de uma faixa estreita (7,35-7,45) para 
o funcionamento adequado dos processos metabólicos. Acidose é um excesso de ácido no 
sangue, com pH abaixo de 7,35, e alcalose é um excesso de base no sangue, com pH acima de 
7,45. 
Muitos distúrbios e doenças podem interferir no controle do pH do sangue, causando acidose ou 
alcalose. E ambas levam a consequências de alterações do bom funcionamento dos tecidos, 
principalmente do sistema nervoso. Sendo assim, Questiona-se:
Qual o efeito de uma acidose e de uma alcalose sobre o sistema nervoso?
INFOGRÁFICO
Veja neste Infográfico os principais sistemas envolvidos com a regulação do equilíbrio ácido-
base.
CONTEÚDO DO LIVRO
O sistema respiratório e o sistema renal desempenham um papel fundamental na regulação do 
equilíbrio ácido-base. 
No Capítulo Equilíbrio Ácido-Base, da obra Biofísica e Fisiologia, você verá mais sobre as 
principais tampões no sangues, no líquido intersticial e no líquido intracelular. Além aprender 
que o controle de massas sinaliza que a manutenção, de forma constante, de determinada 
substância no corpo depende da relação entre o volume de ingestão ou produção e o 
metabolismo ou excreção dessa mesma substânci
Boa leitura.
BIOFÍSICA E 
FISIOLOGIA 
Mariluce Ferreira Romão
Equilíbrio ácido-base
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Listar os principais tampões no sangue, no líquido intersticial e no
líquido intracelular.
 � Explicar os mecanismos do sistema respiratório e renal da regulação
do equilíbrio ácido-base.
 � Descrever as alterações que ocorrem durante o desenvolvimento de 
acidose e alcalose do sangue.
Introdução
O equilíbrio acidobásico, ou a homeostasia do pH sanguíneo, é um dos 
controles essenciais do corpo humano. Perturbações desse equilíbrio es-
tão entre os problemas mais importantes confrontados pelos profissionais 
da saúde em nível hospitalar. A regulação dos níveis sanguíneos de ácidos 
e bases é realizada pela ação conjunta dos rins e do sistema respiratório. 
Neste capítulo, você vai estudar os principais tampões no sangue, no 
líquido intersticial e no líquido intracelular, bem como os mecanismos 
do sistema respiratório e renal que realizam a regulação do equilíbrio 
ácido-base. Também vai ver quais são as alterações que ocorrem durante 
o desenvolvimento de acidose e alcalose do sangue.
Principais tampões no sangue, no líquido 
intersticial e no líquido intracelular
Quando dentro dos padrões normais, a concentração dos níveis plasmáticos 
arteriais apresenta 0,00004 mEq/L de hidrogênio (H+). Esse número é con-
siderado baixo, quando comparado à outros íons, como o sódio (Na+), com 
concentração plasmática em torno de 135 mEq/L (SILVERTHORN, 2017). 
Em razão de o nível plasmático de H+ ser baixo no organismo humano, ele 
é expresso, em geral, por uma escala logarítmica de pH que vai de 0 a 14, 
e um pH de 7 é considerado neutro, transitório entre ácido e base. Quando 
o pH é inferior a 7, o nível de H+ é maior do que 1 × 10−7 M, e isso define a
solução como ácida. Quando o pH é superior a 7, o nível de H+ é menor do que 
1 × 10−7 M, o que define a solução como alcalina ou básica. No corpo humano,
o pH considerado normal é de, aproximadamente, 7,4, ou seja, “pouco” alcalino.
Uma alteração de 1 unidade de pH significa uma alteração de 10 vezes nos
níveis plasmáticos de H+ (SILVERTHORN, 2017). Vejamos mais a seguir.
Mudanças no pH podem desnaturar proteínas 
Como vimos, a concentração plasmática normal do pH é de, aproximadamente, 
7,4 — algo entre 7,38 a 7,42. No meio extracelular, o pH, geralmente, é reflexo 
do pH encontrado no meio intracelular, e o oposto também ocorre. Por causa 
da dificuldade de monitorização do meio intracelular, os níveis plasmáticos 
referenciais sob o ponto de vista clínico são os sinalizadores do pH do líquido 
extracelular (LEC) e do pH do corpo como um todo. Os líquidos corporais 
reconhecidos como “externos”, em relação ao meio interno corporal, como os 
que são encontrados no lúmen do canal alimentar ou nos túbulos renais, podem 
ultrapassar, significativamente, a faixa normal prevista para a concentração 
de pH. A secreção gástrica ácida, por exemplo, pode diminuir o pH do estô-
mago para 1. A urina pode apresentar um pH entre 4,5 a 8,5, dependendo da 
necessidade de excreção de H+ ou HCO− (ânion proveniente do sal) do corpo 
(SILVERTHORN, 2017).
O nível de H+ no corpo é, “cuidadosamente”, regulado. Há proteínas dentro 
das células, como enzimas e canais de membrana, com estrutura tridimensional 
e alta sensibilidade ao pH. Alterações nas concentrações plasmáticas de H+ 
modificam a estrutura reconhecida dessas proteínas, devido às suas ligações 
com o hidrogênio. Isso interfere na sua forma tridimensional e, consequente-
mente, reflete nas suas ações. 
Um pH fora da normalidade afeta, diretamente, a atividade nervosa sis-
têmica. Quando o pH está muito baixo, isso indica uma situação conhecida 
como acidose, ou seja, os neurônios ficam menos ativos, deprimindo o sis-
tema nervoso central (SNC). Nesses casos, os indivíduos ficam confusos e 
desorientados, resultando em estado de coma. Quando o estado depressivo 
do SNC avança, os centros respiratórios ficam com as atividades severamente 
prejudicadas, levando à morte (SILVERTHORN, 2017).
Equilíbrio ácido-base2
Já quando o pH se eleva muito, isso sinaliza uma situação conhecida 
como alcalose, ou seja, os neurônios ficam excitados acima do limiar e, 
portanto, extremamente sensíveis. Trata-se de manifestação primária com 
alteração sensorial, indicando formigamento, seguido por musculatura abalada. 
Em casos graves, o músculo entra em tetania (contrações musculares susten-
tadas), paralisando a musculatura relacionada com a respiração. 
Os distúrbios do equilíbrio acidobásico estão relacionados com os distúrbios 
no equilíbrio dos níveis de potássio (K+). Em partes, isso ocorre por causa do 
transporte renal, que desloca os íons K+ e H+ em um antiporte. Na acidose, 
os rins excretam H+ e reabsorvem K+, com utilização de uma H+-K+-ATPase. 
Na alcalose, os rins reabsorvem H+ e excretam K+. Normalmente, a manifestação 
de desequilíbrio do K+ acontece por distúrbios em tecidos excitáveis, como o 
coração (SILVERTHORN, 2017).
O transporte ativo secundário utiliza a energia cinética de uma molécula, 
que se move a favor do seu gradiente de concentração, para empurrar outras 
moléculas contra seus gradientes de concentração. As moléculas Co trans-
portadas podem ir na mesma direção, através da membrana (simporte), ou 
em direções opostas (antiporte). Os sistemas de transporte ativo secundário, 
mais comuns, são impulsionados pelo gradiente de concentração do sódio 
(SILVERTHORN, 2017, p. 143).
Os ácidos e as bases no corpo são provenientes 
de muitas fontes 
Diariamente, o corpo “luta” com a ingestão mais alta de ácidos do que de 
bases. O hidrogênio tem origem, tanto na alimentação quanto nas açõesmetabólicas internas. Manter o balanço de massas em homeostase, exige 
equilíbrio entre a ingestão e a produção de ácido, mediada pela excre-
ção de ácido. A Figura 1 mostra um resumo do equilíbrio do hidrogênio 
(SILVERTHORN, 2017).
3Equilíbrio ácido-base
Figura 1. Equilíbrio do pH no corpo.
Fonte: Silverthorn (2017, p. 642).
Dieta
M
et
ab
ol
ism
o
Ve
nt
ila
çã
o Rins
Ganho de ácidos
Diversos produtos, que são metabolizados pelos alimentos ingeridos, têm 
origem orgânica. Eles passam por processo de ionização, contribuindo para 
que hidrogênios sejam liberados no corpo, como, por exemplo, aminoácidos, 
ácidos graxos, intermediários do ciclo do ácido cítrico, bem como o lactato, 
que é resultado do metabolismo anaeróbio (SILVERTHORN, 2017).
O metabolismo dos ácidos orgânicos resulta em níveis diários “considerá-
veis” de H+, realçando a necessidade de haver excreção para manter o equilíbrio 
no balanço de massas. Em situações especiais, pode ocorrer aumento na 
produção de ácidos orgânicos, como produtos do metabolismo, provocando 
uma “crise” orgânica (SILVERTHORN, 2017).
Equilíbrio ácido-base4
Uma “crise” orgânica refere-se a várias situações graves envolvendo o metabolismo 
anaeróbio. Trata-se de situações importantes, como, por exemplo, um choque circu-
latório, que produz níveis excessivos de lactato, de maneira que os meios de excreção 
não conseguem agir para restabelecer a homeostase. Isso resulta em um estado 
conhecido como acidose láctica. No diabetes melito, por exemplo, o metabolismo 
atípico de gorduras e aminoácidos resulta em ácidos fortes, ou cetoácidos. Esses ácidos 
fortes provocam um estado de acidose metabólica conhecido como cetoacidose 
(SILVERTHORN, 2017).
Ganho de bases
Os mecanismos ácido-base se concentram nos ácidos, porque a dieta e o 
metabolismo humano possuem poucas fontes de “bases”. Poucas frutas e ve-
getais possuem ânions, que se diferenciam em HCO−, por isso, a interferência 
desses alimentos é superada pela acidez das frutas, aminoácidos e ácidos 
graxos. Além disso, os desequilíbrios acidobásicos pelo excesso de ácido são 
mais frequentes, quando comparados aos excessos de “base”. Por essas duas 
razões, o corpo é munido de mais recursos para otimizar a remoção de ácidos 
em excesso (SILVERTHORN, 2017).
Mecanismos do sistema respiratório e renal 
para a regulação do equilíbrio ácido-base
O corpo enfrenta as alterações no pH por três mecanismos, descritos a seguir.
 � Tampões: representam a chamada primeira linha de defesa, estando
sempre em prontidão para combater alterações significativas do pH
(Quadro 1).
 � Ventilação: é considerada a segunda linha de defesa do corpo, que
possui ação rápida e reflexa, conseguindo controlar em torno de 75%
das mudanças no pH. 
5Equilíbrio ácido-base
 � Regulação da função renal de H+ e HCO−: a última linha de defesa,
no controle do pH, fica sob reponsabilidade dos rins. A ação renal é a
mais lenta em relação aos mecanismos dos tampões e aos mecanismos 
ventilatórios, entretanto, tem alta eficiência no combate aos distúrbios 
restantes das alterações no pH, em situações consideradas normais. 
Os três mecanismos auxiliam no equilíbrio dos ácidos de maneira tão 
eficiente que as alterações no pH normal corporal, quando não envolvem 
situações extremas, costumam ser leves e ligeiras (SILVERTHORN, 
2017).
Fonte: Adaptado de Tortora e Derrickson (2016).
Sistema tampão 
proteico
Sistema tampão 
ácido carbônico-
bicarbonato
Sistema tampão 
do fosfato
O sistema tampão 
proteico é o tampão 
mais abundante no 
líquido intracelular (LIC) 
e no plasma sanguíneo. 
Por exemplo, a proteína 
hemoglobina é um 
tampão especialmente 
bom dentro dos 
eritrócitos, e a albumina 
é a principal proteína 
de tamponamento no 
plasma sanguíneo.
O sistema tampão 
ácido carbônico-
bicarbonato se baseia 
no íon bicarbonato 
(HCO3
–), que pode agir 
como uma base fraca, 
e no ácido carbônico 
(H2CO3), que pode agir 
como um ácido fraco. 
O HCO3
– é um ânion 
importante tanto no 
LEC quanto no LIC.
O sistema tampão 
do fosfato age por 
intermédio de um 
mecanismo semelhante 
àquele do sistema 
tampão ácido 
carbônico-bicarbonato. 
Os componentes 
do sistema tampão 
do fosfato são os 
íons fosfato de di-
hidrogênio (H2PO4
–) 
e fosfato de mono-
hidrogênio (HPO4
2–).
Quadro 1. Resumo dos sistemas de tampão
Equilíbrio ácido-base6
Expiração de dióxido de carbono
A respiração é essencial para ajudar a manter o nível “ideal” do pH nos líqui-
dos do corpo humano. A elevação de dióxido de carbono (CO2) nos líquidos 
corporais aumenta os níveis de H+, levando à redução do pH, ou seja, os 
líquidos corporais ficam mais ácidos. Como o ácido carbônico (H2CO3) pode 
ser excretado como CO2, ele é considerado um ácido volátil. Em contrapartida, 
a redução de CO2 nos líquidos corporais promove o aumento do pH, tornando 
os líquidos corporais mais básicos ou alcalinos. Essa interação química que 
pode ser ilustrada pelas reações reversíveis mostradas na Figura 2.
Figura 2. Interação química: a redução de CO2 nos líquidos corporais promove o aumento 
do pH, tornando os líquidos corporais mais básicos ou alcalinos.
Fonte: Tortora e Derrickson (2016, p. 1042).
Alterações na ventilação podem interferir no pH dos líquidos corporais 
em poucos minutos. Assim, automaticamente, uma maior quantidade de CO2 
é exalada. Quando ocorre a redução na concentração de CO2, os níveis de H
+ 
diminuem e o pH sanguíneo se eleva. A duplicação da respiração, por exemplo, 
eleva o pH em torno de 0,23 unidade, ou seja, de 7,4 para 7,63. Caso a ventilação 
esteja mais devagar do que é considerado normal, uma menor quantidade de 
CO2 é exalada. Assim, se os níveis de CO2 se elevam, os níveis de H
+ também 
aumentam e o pH sanguíneo se reduz. Quando a ventilação se reduz para 
25% em relação ao nível normal, o pH se reduz 0,4 unidade, de 7,4 para 7,0. 
Essas situações demonstram os potenciais efeitos das modificações respira-
tórias no pH dos líquidos corporais. Um sistema de feedback negativo promove 
a interação entre o pH dos líquidos corporais e a frequência e a intensidade 
respiratórias, conforme demonstra a Figura 3 (TORTORA; DERRICKSON, 
2016).
7Equilíbrio ácido-base
Figura 3. Regulação por feedback negativo do pH sanguíneo pelo sistema respiratório.
Fonte: Tortora e Derrickson (2016, p. 1042).
Equilíbrio ácido-base8
Quando a acidez sanguínea se eleva ocorre a redução do pH, aumentado 
os níveis de H+. Essa condição é percebida pelos quimiorreceptores centrais, 
localizados no bulbo, e pelos quimiorreceptores com localização periférica, 
nos glomos para-aórticos e caróticos, estimulando o grupo respiratório dorsal, 
no bulbo. Isso resulta na contração mais forte, tanto do diafragma quanto 
dos músculos respiratórios auxiliares, exalando maior quantidade de CO2. 
A medida que menor quantidade de H2CO3 é sintetizado, menor, também, 
é a quantidade de H+, e a consequência disso é a elevação do pH do sangue 
(TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Em casos de normalização do pH, acontece o equilíbrio acidobásico. 
O mesmo esquema ocorre no feedback negativo, quando o CO2 se eleva. A 
ventilação sobe, removendo maior quantidade de CO2, diminuindo os níveis de 
H+ e aumentando o pH do sangue. Em contrapartida, caso o pH do sangue se 
eleve, o centro respiratório fica inibido e tanto a frequência quanto a intensidade 
respiratória se reduzem. A diminuição de CO2 no sangue ocasiona o mesmo 
efeito. Com a diminuição da respiração, o CO2 se acumula, aumentando a 
concentração de H+ (TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Excreção renal de H+
O metabolismo responsável pela produção de ácidos não voláteis, como, 
por exemplo, o ácido sulfúrico (H2SO4), produzem, em níveis diários, em 
torno de 1 mEq de H+ por quilograma de massa corporal. A única forma de 
excretar uma quantidade alta de carga ácida é por meio da eliminação de 
H+ pela urina. Assim, fica nítida a contribuição do equilíbrio acidobásico, e 
óbvio que a insuficiência renal pode ocasionar uma morterápida (TORTORA; 
DERRICKSON, 2016).
Tanto as células dos túbulos contorcidos proximais (TCP) quanto dos ductos 
coletores renais fazem a secreção de H+ no líquido dos túbulos. A secreção 
de H+ nos TCP acontece com a reabsorção de Na+, via contratransportadores 
Na+-H+ (Figura 4). 
9Equilíbrio ácido-base
Figura 4. Reabsorção de glicose pelos simportadores Na+ glicose nas células do túbulo 
contorcido proximal (TCP).
Fonte: Tortora e Derrickson (2016, p. 1005).
No entanto, há destaque para as células intercaladas do ducto coletor na 
regulação do pH dos líquidos corporais, uma vez que as membranas apicais 
de determinadas células intercaladas têm bombas de próton (H+-ATPases). 
Estas, por sua vez, secretam H+ no líquido dos túbulos, como mostra a Figura 5, 
mais adiante. 
As células intercaladas conseguem secretar H+ contra o gradiente de con-
centração, de maneira que a urina pode exceder em até é mil vezes, ou seja, 
em três unidades de pH, sinalizando maior acidez. O HCO3
– sintetizado a 
partir da clivagem do H2CO3 no interior das células intercaladas passa pela 
membrana basolateral, via contratransportadores Cl–-HCO3
–. Assim, ocorre 
a difusão para os capilares peritubulares (Figura 5a). O HCO3
– que atinge o 
sangue dessa forma é novo, ou seja, não filtrado. Por isso, o sangue que sai 
dos rins pela veia renal pode ter maiores concentrações de HCO3
–, quando 
comparado ao sangue que chega nos rins via artéria renal (TORTORA; DER-
RICKSON, 2016).
Equilíbrio ácido-base10
Outro tipo de células intercaladas também tem bombas de prótons na sua 
membrana basolateral e contratransportadores Cl–-HCO3
–, localizados na 
sua membrana apical. Trata-se de células intercaladas secretoras de HCO3
–, 
que fazem a reabsorção de H+. Dessa forma, ambas as células intercaladas 
auxiliam na manutenção do pH dos líquidos corporais, tanto por excreção 
do excesso de H+, em condições do pH muito baixo, quanto por excreção do 
excesso de HCO3
–, em condições do pH é muito elevado. Uma fração do H+, 
que é secretado no líquido tubular do ducto coletor, passa por tamponamento; 
entretanto, não por HCO3
–, visto que a maior parte passa por filtração e rea-
bsorção (TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Mais dois tipos de tampões são combinados com o H+ no ducto coletor 
(Figura 5b). O tampão encontrado com maior abundância no líquido tubular 
do ducto coletor é o íon fosfato de mono-hidrogênio (HPO4
2–). Sobretudo, há 
pouca amônia (NH3). O H
+ combinado com o HPO4
2– forma o íon fosfato de 
di-hidrogênio (H2PO4
–) e, associado ao NH3, forma o íon amônio (NH4
+). Esses
íons são excretados na urina, porque não conseguem retornar, por difusão,
para as células tubulares (TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Figura 5. Secreção de H+ pelas células intercaladas no ducto coletor. (a) Secreção de H+. 
(b) Tamponamento de H+ na urina. Legenda: HCO3
– = íon bicarbonato; CO2 = dióxido de
carbono; H2O = água; H2CO3 = ácido carbônico; Cl
– = íon cloreto; NH3 = amônia; NH4
+ = íon 
amônio; HPO4
2– = íon fosfato de mono-hidrogênio; H2PO4
– = íon fosfato de di-hidrogênio.
Fonte: Tortora e Derrickson (2016, p. 1043).
11Equilíbrio ácido-base
O Quadro 2, a seguir, resume os mecanismos que mantêm o pH dos líquidos 
corporais.
Fonte: Adaptado de Tortora e Derrickson (2016).
Mecanismos Descrição
Sistema de tampão A maioria consiste em um ácido fraco 
e seu sal, que age como uma base 
fraca. Eles evitam alterações drásticas 
no pH dos líquidos corporais.
Proteínas Tampões mais abundantes nas células 
corporais e no sangue. A hemoglobina 
dentro dos eritrócitos é um bom tampão.
Ácido carbônico-bicarbonato Regulador importante do pH sanguíneo. 
Os tampões mais abundantes no 
líquido extracelular (LEC).
Fosfatos Tampões importantes no líquido 
intracelular e na urina.
Exalação de CO2 Com o aumento da exalação de CO2, o pH 
se eleva (menos H+). Com a diminuição da 
exalação de CO2, o pH diminui (mais H
+)
Rins Os túbulos renais secretam H+ na 
urina e reabsorvem HCO3
– de modo 
que ele não seja perdido na urina
Quadro 2. Resumo dos mecanismos que mantêm o pH dos líquidos corporais
Conhecer os mecanismos que agem na manutenção do pH dos líquidos cor-
porais é importante, tendo em vista a correlação com as funções vitais, como, 
por exemplo, as consequências das alterações no “simples” ato de respirar, 
bem como, compreender por que uma insuficiência renal pode levar à morte. 
Na sequência vamos relacionar e descrever as alterações que acontecem no 
sangue em situações de acidose e alcalose.
Equilíbrio ácido-base12
Alterações que ocorrem durante o 
desenvolvimento de acidose e 
alcalose do sangue
O padrão considerado dentro da normalidade em relação ao nível do pH san-
guíneo arterial sistêmico é de 7,35 (= 45 mEq de H+/litro) até 7,45 (= 35 mEq 
de H+/litro). Uma acidose, ou acidemia, é sinalizada por um pH do sangue 
inferior a 7,35; uma alcalose, ou alcalemia, é sinalizada por um pH do sangue 
superior a 7,45. 
A principal manifestação corporal de uma acidose é que o SNC fica “de-
primido” por disfunção nas sinapses. Se o pH sanguíneo arterial sistêmico 
estiver inferior a 7, a pessoa acometida fica desorientada por causa da depres-
são intensa do SNC, podendo chegar ao óbito. Indivíduos com quadros de 
acidose grave, em geral, chegam à morte, quando estão em estado de coma. 
Uma ação importante da alcalose é a excitação em excesso do SNC e da 
inervação periférica. Os neurônios passam a conduzir os potenciais de ação 
repetidamente, ainda que não sejam estimulados pelas vias “normais”. Isso 
resulta em nervosismo, espasmos musculares, podendo ocasionar convulsões 
e óbito (TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Alterações no pH do sangue que levem à acidose ou à alcalose podem 
ser compensadas pelas respostas fisiológicas previstas para essas mudanças. 
Trata-se de uma compensação, que pode ocorrer em partes (com o pH inferior 
a 7,35, ou acima de 7,45), ou por completo (se o pH for restabelecido aos 
níveis normais). Se alguém tiver alteração no pH por causas metabólicas, a 
ventilação aumenta ou diminui, com o objetivo de auxiliar no retorno do pH 
para os valores normais. Esse evento indica uma compensação respiratória, 
que pode acontecer em poucos minutos e ter o alcance de algumas horas. 
No entanto, se a causa da mudança do pH sanguíneo for respiratória, a com-
pensação passa a ser renal, ou seja, acontecem mudanças tanto na secreção 
de H+ quanto na reabsorção de HCO3
– pelos túbulos renais, ajudando na 
reversão da alteração. Esse tipo de compensação inicia em poucos minutos, 
mas permanece por dias, até atingir a sua máxima eficácia (TORTORA; 
DERRICKSON, 2016).
13Equilíbrio ácido-base
Windows10
Realce
Windows10
Realce
Windows10
Realce
Windows10
Realce
Acidose respiratória
A acidose respiratória é caracterizada por uma pressão parcial de gás carbônico 
(PCO2) alta no sangue arterial sistêmico, superior a 45 mmHg. A exalação 
ou expiração anormal de CO2 provoca a redução do pH sanguíneo. Qualquer 
situação que provoque a diminuição de movimentação de CO2 do sangue 
para os alvéolos dos pulmões e, logo, para o ar atmosférico, faz com que CO2, 
H2CO3 e H
+ sejam acumulados. Essa situação pode indicar, por exemplo, um 
enfisema, um edema pulmonar, uma lesão ao centro respiratório no bulbo, 
obstruções das vias respiratórias e, ainda, distúrbios com a musculatura en-
volvida com a respiração. Caso a alteração respiratória seja importante, a 
compensação renal entra em ação, conforme já mencionado. O tratamento 
da acidose respiratória visa a elevar exalação de CO2 por meio, por exemplo, 
de terapias ventilatórias, associadas a administrações intravenosas de HCO3
– 
(TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Alcalose respiratória
A alcalose respiratória sinaliza uma PCO2 do sangue arterial sistêmico inferior 
a 35 mmHg. Normalmente, a causa da redução na PCO2 e da elevação que 
resulta do aumento da ventilação é o estímulo do grupo respiratório dorsal, 
localizado no tronco encefálico. Entre essas situaçõesestá, por exemplo, o 
nível deficiente de oxigênio devido a maiores altitudes e/ou doenças pul-
monares, acidentes vasculares cerebrais e, ainda, ansiedade grave. Nesses 
casos, o mecanismo de ação é a compensação renal, que, por sua vez, faz 
com que o pH retorne aos níveis normais, caso consiga reduzir a excreção 
de H+ e a reabsorção de HCO3
–. A alcalose respiratória é tratada visando a 
elevar a concentração sanguínea de CO2. Uma forma considerada simples de 
tratamento é que o indivíduo faça inalação utilizando um saco de papel, por 
pouco tempo. Dessa forma, será inalada uma concentração de CO2 acima dos 
níveis normais (TORTORA; DERRICKSON, 2016).
Equilíbrio ácido-base14
Acidose metabólica
A acidose metabólica sinaliza uma concentração de HCO3
– no sangue arterial 
sistêmico reduzida ou inferior a 22 mEq/litro. Essa redução provoca, também, 
diminuição no pH do sanguíneo. Três eventos, descritos a seguir, provocam a 
redução da concentração de HCO3
– no sangue (TORTORA; DERRICKSON, 
2016):
1. A perda “real” de HCO3
–, como acontece em diarreias fortes ou graves
e em disfunções renais.
2. A cetose, que pode favorecer o acúmulo de ácidos diferentes do ácido
carbônico.
3. A falha do funcionamento renal, tendo em vista a excreção de H+,
causada por condições metabólicas relacionadas às proteínas dietéticas. 
Se a alteração não for, destacadamente, “importante”, a compensação 
respiratória (aumento da ventilação) conseguirá restabelecer o nível normal 
do pH do sangue. A acidose metabólica é tratada com soluções intravenosas 
de bicarbonato de sódio, sobretudo, corrigindo a origem da descompensação. 
Alcalose metabólica
A alcalose metabólica sinaliza uma concentração de HCO3
– no sangue arterial 
sistêmico superior a 26 mEq/litro. Ácidos perdidos por via não respiratória, ou 
uma grande ingestão de fármacos alcalinos, também elevam o pH, inclusive, 
superior a 7,45. Vomitar muito conteúdo do estômago, por exemplo, acaba 
resultando em perdas grandes de ácido clorídrico, com provável causa pro-
veniente de alcalose metabólica. Outras causas de alcalose incluem aspiração 
gástrica, uso de determinados diuréticos, distúrbios endócrinos, grande inges-
tão de fármacos alcalinos, como os antiácidos, e desidratação grave ou severa. 
A compensação respiratória por redução da ventilação pode ser o suficiente 
para restabelecer o pH do sangue, aos níveis normais. A alcalose metabólica 
é tratada com soluções líquidas, capazes de corrigir as deficiências de Cl– e 
de K+, entre outros eletrólitos, sobretudo, corrigindo a origem da alcalose 
(TORTORA; DERRICKSON, 2016).
15Equilíbrio ácido-base
As causas de alterações do equilíbrio acidobásico podem ser identificadas, com fre-
quência, por uma avaliação criteriosa dos seguintes aspectos, em amostras sanguíneas: 
pH, concentração de HCO3
– e PCO2. Esses indicadores no sangue são examinados na 
seguinte sequência: 
1. Se o pH está alto, indica alcalose; quando está baixo, indica acidose. 
2. O valor — PCO2 ou HCO3 — fora dos limites normais pode sinalizar a causa da
alteração de pH, como, por exemplo, pode ser provocada por PCO2 reduzida ou
HCO3
– elevado.
3. Se uma alteração da PCO2 sinalizar a causa, o comprometimento é de origem
respiratória; entretanto, se o HCO3
– for o causador, o prejuízo é metabólico.
4. É importante observar o valor que não corresponde à mudança de pH identificada. 
Se ele estiver dentro da faixa da normalidade, não há compensação. Se ele estiver 
fora da faixa da normalidade, uma compensação está ocorrendo e corrigindo
parcialmente o desequilíbrio do pH.
Fonte: Adaptado de Tortora e Derrickson (2016).
Neste capítulo, conhecemos os mecanismos cujo objetivo é manter a ho-
meostase do volume de líquidos corporais, bem como dos níveis de eletrólitos 
e do pH sanguíneo, que se organizam de acordo com o controle de massas. 
Esse controle de massas sinaliza que a manutenção, de forma constante, 
de determinada substância no corpo depende da relação entre o volume de 
ingestão ou produção e o metabolismo ou excreção dessa mesma substância 
(SILVERTHORN, 2017).
Se quiser se aprofundar no assunto sobre as alterações que ocorrem durante o de-
senvolvimento de acidose e alcalose do sangue, leia o Capítulo 30 do livro Fisiologia 
humana: uma abordagem integrada, de Dee Unglaub Silverthorn (2017). 
Equilíbrio ácido-base16
SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 7. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017.
TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Princípios de anatomia e fisiologia. 14. ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2016. 
Leituras recomendadas
MAURER, M. H. Fisiologia humana ilustrada. 2. ed. Barueri, SP: Manole, 2014.
WIDMAIER, E. P.; RAFF, H.; STRANG, K. T. Vander: fisiologia humana. 14. ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2017.
17Equilíbrio ácido-base
DICA DO PROFESSOR
Nesta Disca do Professor, você verá sobre a regulação do pH através de tampões, do sistema 
respiratório e do sistema renal.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
EXERCÍCIOS
1) Qual das seguintes frases não é verdadeira com relação ao equilíbrio ácido-base do 
corpo?
A) A acidose respiratória caracteriza-se por um nível alto de gás carbônico nos fluídos 
corporais.
B) Os tampões são mecanismos importantes na manutenção do equilíbrio de pH.
C) Um pH sanguíneo de 7,2 é chamado de alcalose.
D) O pH normal do sangue é de 7,35 – 7,45.
E) Um aumento do pH do sangue aumenta a frequência respiratória.
2) Qual das seguintes opções é o principal tampão no líquido intersticial?
A) Hemoglobina.
B) Tampão proteico.
C) Ácido carbônico - Bicarbonato.
D) Hemoglobínico e bicarbonato.
E) Proteico e bicarbonato.
3) O pH do sangue varia diretamente com:
A) Concentração de ácido lático.
B) Pressão de gás carbônico (PCO2).
C) Concentração de Íons de hidrogênio.
D) Concentração de bicarbonato (HCO3).
E) Todas as alternativas estão corretas.
4) Quando a respiração diminui, a concentração sérica de dióxido de carbono aumenta 
e o sangue torna-se mais ácido. 
Se a condição persistisse, que tipo de resposta renal seria esperada?
A) Maior acidez na urina.
B) Mais bicarbonato na urina.
C) Menos amônia na urina.
D) Um aumento do pH da urina.
E) Menos número de íons de hidrogênio (H+) na urina.
5) Qual dos sistemas de regulação equilíbrio ácido-base do sangue promove uma 
eliminação de íons e manutenção lenta do pH?
A) Excreção renal.
B) Tampão proteico.
C) Tampão hemoglobínico.
D) Tampão ácido carbônico-bicarbonato.
E) Respiração.
NA PRÁTICA
Uma overdose de narcóticos pode provocar a depressão do centros respiratórios, resultando em 
hipoventilação e parada respiratória, o que leva a uma troca gasosa prejudicada ou à eliminação 
de gás carbônico inadequada (a pressão de gás carbônico é maior que 45 mmHg e o pH menor 
que 7,45), levando a uma acidose respiratória.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Bioquímica: Aula 5 -Tampões biológicos
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Fisiologia Médica de Ganong.
Capítulo 35 (Transporte de Gases e pH) e 39 (Acidificação da urina e excreção de bicarbonato)
Fisiologia Médica: uma abordagem integrada
Capítulo 47 (Regulação do equilíbrio ácido-base)