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1 Equilíbrio ácido-básico A concentração de H no FEC é mantida dentro de um limite extremamente estreito: 40 nmol/L = 1.000.000 menor que a Concentração dos outros íons!! [H] tem profundo efeito nos eventos metabólicos 1- determina a configuração protéica e sua função 2- reações enzimáticas necessitam de pH ótimo (estreito) 1 e 2 determinam a velocidade das reações e os processos biológicos do corpo Conceito de pH pH = - Log [H+] Aumento [H+] => diminuição do pH => acidose Diminuição [H+] => aumento do pH => alcalose Alterações são dependentes de: ✓ Tampões intra e extracelulares ✓ Regulação da taxa de ventilação alveolar para controle da concentração de dióxido de carbono orgânico ✓ Regulação da exceção renal de hidrogênio e reabsorção de bicarbonato 1 2 2 Tampão É a associação de um ácido fraco dissociado com o seu respectivo sal. São capazes de captar ou ceder H+ minimizando as alterações de sua concentração. pH = pka + Log [BASE] [ÁCIDO] (Henderson – Hasselbalch) Tampões orgânicos 1- Tampões extracelulares bicarbonato / ácido carbônico (HCO3 / H2CO3) fosfato (HPO4 / H2PO4 ) proteínas plasmáticas 2- Tampões intracelulares proteínas fosfato orgânico e inorgânico hemoglobina (hemácias) 3- Ossos carbonato ósseo corresponde a 40% da capacidade tamponante do organismo 4- Trocas catiônicas entre o FEC e o FIC na acidose o H+ vai para o FIC e o K sai para o FEC - -- - 3 4 3 Sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico O organismo produz enorme quantidade de CO2 por dia. No sangue o CO2 combina-se com a água formando ácido carbônico (reação catalisada nas hemácias pela anidrase carbônica) O organismo produz normalmente no metabolismo celular, principalmente na mitocôndria, grande quantidade de H+. Sua elevação no sangue é minimizada (tamponada) pois a maioria do H+ combina-se com a hemoglobina (a hemoglobina não transporta o CO2, somente O2 e H +). Sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico CO2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 - H2CO3 + Hb H +Hb + HCO3 - Cl- eritrócito O gás carbônico é transportado no sangue venoso como bicarbonato, a hemácea transporta o hidrogênio, não ocorrendo alteração do pH sanguíneo. Tecidos periféricos Anidrase carbônica eletroneutralidade 5 6 4 Sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico O2 + H + Hb OHb + H+ H+ + HCO3 - H2CO3 CO2 + H2O eritrócito O processo é revertido no alvéolo. O oxigênio desloca o hidrogênio da hemoglobina. Este liga-se ao bicarbonato, que vem do sangue para o eritrócito em troca com o cloro. O hidrogênio combina-se com o bicarbonato, formando gás carbônico (trocado com o ar expirado) e água. Alvéolo pulmonar Anidrase carbônica Cl- pH sanguíneo É determinado pela relação entre o bicarbonato e o ácido carbônico. Existe um equilíbrio entre a pressão de CO2 gasoso no alvéolo, a pressão parcial de CO2 dissolvido no sangue (pCO2) e a concentração de ácido carbônico e o bicarbonato (HCO3 -) [H+] = 24 pCO2 [HCO3 -] 7 8 5 Desbalanços ácido-básicos e suas respostas compensatórias Desordem pH [H+] primário compensatória Acidose metabólica [HCO3 -] pCO2 Alcalose metabólica [HCO3 -] pCO2 Acidose respiratória pCO2 [HCO3 -] Alcalose respiratória pCO2 [HCO3 -] desbalanço respostas Acidose metabólica É caracterizada pela diminuição do pH e do bicarbonato. Consequente à adição de H+ ou à perda de HCO3 - O processo de início é tamponado pelos tampões do FEC (bicarbonato/ácido carbônico). Os tampões do FIC ajudam no processo (proteínas e fosfato). Existe troca de K+ por H+ para prevenir um excesso de H+ no FEC, o que pode resultar em hipercalemia mesmo com a depleção orgânica de K+ (perda gastrointestinal ou renal). 9 10 6 Acidose metabólica Causas a) Lactacidose anaeróbica oxidação incompleta da glicose com acumulo de H+ e lactato b) Cetoacidose acúmulo de corpos cetônicos ácidos (diabetes mellitus) c) Perda gastrointestinal de bicarbonato diarréia perde bicarbonato e retém Cl d) Insuficiência renal inabilidade em excretar H+ e reter HCO3 - Acidose metabólica Tamponamento do pH sanguíneo O acúmulo de ácidos leva ao acúmulo de H+ e de seu aníon correspondente (A-). O ácido combina-se com o bicarbonato de sódio gerando um sal inerte de sódio mais um ácido carbônico, que se dissocia em água e CO2. Desta forma, os ácidos são “apagados” do organismo pelo consumo de bicarbonato. 11 12 7 Acidose metabólica Tamponamento do pH sanguíneo NaHCO3 (bicarbonato de sódio) + HA (ácido) = Na A (sal do ácido, inerte) = H+ + HCO3 - = H2CO3 = CO2 + H20 Acidose metabólica Mecanismo compensatório respiratório É percebida imediatamente pelo organismo (centro respiratório) que aumenta a ventilação pulmonar de modo a reduzir a pCO2. O2 + Hb OHb + H + H+ + HCO3 - H2CO3 CO2 + H2O eritrócito Cl- Reposta rápida mas de curta duração 13 14 8 Acidose metabólica Mecanismo compensatório renal A longo prazo, a correção da acidose requer aumento da reabsorção renal de bicarbonato e aumento da excreção de renal ácidos. A excreção de ácidos se dá, principalmente, por meio do inon amônio. Sem um funcionamento renal normal, é muito dificil manter-se o equilíbrio ácido-basico do paciente. Acidose metabólica Mecanismo compensatório renal O metabolismo e a ingestão produzem uma grande quantidade de inos hidrogênio, diariamente. A maior parte provem de aminoácidos com enxofre (metionina e cistina), que são oxidados a ácido sulfúrico. O tamponamento destes ácidos leva a diminuição da concentração de bicarbonato, que necessita ser reabsorvido! 15 16 9 Acidose metabólica Mecanismo compensatório renal luz tubular NaA A- + Na+ + H+ HA (ácido excretado) célula tubular Na+ H+ + HCO3 - H20 + CO2 H2CO3 sangue CO2 Na+ HCO3 - Na HCO3 (bicarbonato novo) a.c. Acidose respiratória Diminuição da efetividade da ventilação alveolar com retenção e aumento da pCO2. Com o aumento do gás carbônico dissolvido, ocorre aumento da concentração de ácido carbônico e acidose. pneumonia obstrução trato respiratório pneumotórax anestesia geral ... Tamponada pelos tampões intracelulares e pela retenção renal de bicarbonato. Tratamento – melhora da ventilação e oxigenação! 17 20 10 Desbalanços ácido-básicos e suas respostas compensatórias Desordem pH [H+] primário compensatória Acidose metabólica [HCO3 -] pCO2 Alcalose metabólica [HCO3 -] pCO2 Acidose respiratória pCO2 [HCO3 -] Alcalose respiratória pCO2 [HCO3 -] desbalanço respostas Alcalose metabólica É caracterizada por aumento do pH e do bicarbonato. De menor ocorrência que a acidose. Causas: ✓perda de hidrogênio e cloro em vômito ✓retenção de hidrogênio e cloro no abomaso e pré-estômago de ruminantes (comum!) ✓mineralocorticóides, diuréticos (perda renal) ✓hipocalemia (migração do H+ para o intracelular) ✓hipocloremia por sudorese excessiva em equinos (comum!) ✓administração de excesso de bicarbonato 21 22 11 Desbalanços ácido-básicos e suas respostas compensatórias Desordem pH [H+] primário compensatória Acidose metabólica [HCO3 -] pCO2 Alcalose metabólica [HCO3 -] pCO2 Acidose respiratória pCO2 [HCO3 -] Alcalose respiratória pCO2 [HCO3 -] desbalanço respostas Alcalose metabólica A hipocloremia e hipovolemia diminuem a capacidade de excreção renal de bicarbonato, que é retido no sangue. Hipovolemia => maior reabsorção de Na (retenção de líquidos) => no túbulo proximal => para manter eletroneutralidade o Na vem junto com o Cl. => no túbulo distal a reabsorção de Na é acompanhada pela excreção de H+. na hipocloremia não há Cl para ser reabsorvido => Na é mais reabsorvido no túbulo distal com perda de H+ na urina. A excreção de H + é acompanhada por reabsorção de bicarbonato, com isto agrava-se a alcalose e tem-se uma acidificação urinária paradoxal. 23 24 12 Alcalose metabólica luz estomacal HCl H20 + CO2 H2CO3 H+ + HCO3 - Cl- +Na+ NaHCO3 sangue Vômito Alcalose respiratória Está associada ao aumento do pH e à diminuição da pCO2. Hiperventilação anemia severa insuficiência cardíaca congestiva doença pulmonar desordens neurológicas stresse dor calor excessivo em cães (hiperventilação para resfriamento) 25 26 13 Desbalanços ácido-básicos e suas respostas compensatórias Desordem pH [H+] primário compensatória Acidose metabólica [HCO3 -] pCO2 Alcalose metabólica [HCO3 -] pCO2 Acidose respiratória pCO2 [HCO3 -] Alcalose respiratória pCO2 [HCO3 -] desbalanço respostas 27
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