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Equilíbrio Ácido Básico Ingestão ou produção de hidrogênio deve ser equilibrada com a remoção dos mesmos pelo corpo manter a Homeostasia. O Rim é importante na excreção de ions de hidrogênio. O controle ácido-básico envolve muito mais do que a eliminação do hidrogênio Sistemas Tampões do sangue e células Sistema Respiratório (Eliminação de CO2) Reabsorção-Produção-Excreção de bicarbonato. Controle do Hidrogênio é muito preciso, todos os sistemas enzimáticos são influenciados pela sua concentração. Hidrogênio é um próton: São ácidos que liberam hidrogênio (Ácido clorídrico e ácido carbônico). Ânions com carga negativa. As proteínas do sangue atuam como base pela presença de aminoácidos com carga negativa -› Acabam atraindo os íons de hidrogênio. (Podem atuar como tampões) Ácido Forte: Tem rápida dissociação com grande liberação de H na solução. Ácido clorídrico. Ácido Fraco: é o que tem menor tendência de liberação de ions H. Base Forte: Remove/atrai muito rapidamente o H removendo-o da solução. Base Fraca: Reage com menor rapidez. Concentração de H é em torno de 3 á 5 nEq/L Ph normal -> varia em torno de 7,35 e 7,45 O Ph intracelular é discretamente menor que o do plasma -› Valor pode ficar entre 6 e 7,4. Acidose Grave -> 6,8 Alcalose grave -> 8,0 (Indivíduos não sobrevivem muito tempo com esse Ph) Ph da urina varia amplamente de 4,5 a 8 depende do líquido extracelular. Quando os rins excretam H o Ph da urina cai e quando excretam Bicarbonato o Ph Urina aumenta. Urina bastante ácida -› Pode ser que o Ph esteja alto ou baixo. CO + H O H O H + HCO2 2 2 3 3 + -AC A Proteção Contra Variação de H: Sistemas Tampões, pulmões e Rins Tampão Químico ácido básico (Reação Rápida) Neutralização pelo bicarbonato. Sistema Respiratório: Reação rápida - Excreção de CO2 Sistema Renal: Razoavelmente rápido podendo excretar urina ácida ou alcalina (Síntese de Bicarbonato), o mais lento mas o mais potente. Os Sistemas tampão agem muito rapidamente mas não eliminam ou acrescentam hidrogênio apenas o neutralizam. O sistema Respiratório - Em poucos minutos diminui PC02 e reduz H2CO3 Rins eliminam excesso de base ou ácidos. Levam horas ou dias para corrigir. Sistema Tampão Bicarbonato Qualquer substância que tem a propriedade de se ligar reversivelmente ao hidrogênio. Ingerimos/Produzimos cerca de 80 mEq de H, mas sua concentração é bem mais baixa 0,00004 mEq. O mais importante tampão Extracelular é o Bicarbonato. Sem anidrase carbônica esta reação é lenta. Anidrase é abundante nas paredes alveolares e está presente também nos túbulos renais. Dependendo da necessidade a anidrase transforma os ácidos em outros produtos. Nos pulmões o Ácido carbônico é dissociado em CO2 +H2O - Eliminação do CO2 éuma forma de eliminar ácidos. Anidrase carbônica determinante do processo. Equação de Henderson Hasselbach Todos os ácidos apresentam um grau de ionização; A concentração dos íons são proporcionais às concentrações do ácido à que pertencem; A concentração do ácido em relação aos seus íons depende da constante de dissociação (K+); A concentração de H é expressa em unidades logarítmicas (unidades de pH); A constante de dissociação para o sistema tampão bicarbonato é de 6,1; Da equação se extrai que variações na concentração de bicarbonato, assim como variações na PCO2 alteram o pH: Aumento do HCO3 ou redução da PCO2 elevam o pH; Redução do HCO3 ou elevação da PCO2 reduzem o pH; Curva de titulação sistema tampão bicarbonato O potencial tamponante depende das quantidadees e [ ] relativas dos componentes do tampão: [HCO3] e [CO2]; Quando a concentração relativa do HCO3 e do CO2 forem iguais (50%), o pH é igual ao potencial de dissociação do tampão: 6,1; O poder tamponante é maior na parte central da curva (pH=pK); Quando todo CO2 se converterem HCO3 e vice -versa, o sistema não terá mais poder tamponante; Embora o sistema tampão bicarbonato seja o mais importante e potente, ele não é plenamente satisfatório: O pH extracelular é de 7,4, enquanto o poder tamponante máximo se encontra próxim ao pH 6,1 (curva de titulação): existe 20x mais HC do que CO2; Sistema Tampão Fosfato Maior importância no seu papel tamponante no líquido tubular renal e líquidos intracelulares. Componentes: D-Hidrogêniofosfato e Hidrogêniofosfato. Coeficiente de dissociação-> é 6,8, como o Ph normal extracelular é 7,4 o sistema fosfato opera próximo do seu potencial máximo. Túbulos Renais: Grande concentração de fosfato. Ph do líquido extracelular a faixa operacional do tampão fique próxima se 6,8. Intracelular: Concentração de fosfato é maior intracelular, Ph intracelular é baixo sendo mais ajustado por esse sistema. Sistema Tampão Protéico Tampão mais importante do organismo. Sua concentração é elevada no meio Intracelular. Ph intracelular é um pouco baixo que no LEC mas sofre praticamente as mesmas variações. 2/3 do tamponamento químico ocorre no meio intracelular por meio das proteínas. Hemoglobina neutraliza o através da molécula de hemoglobina. As quantidades dos dois tampões (HCO3 e CO2) não são altas; Seu poder tamponante se deve ao fato de os elementos do sistema tampão (HCO3 e CO2) serem regulados por dois sistemas: renal e respiratório de forma integrada. Resumindo: Todos os sistemas tampão operam em conjunto e simultaneamente; • O H é comum a todos os sistemas tampão; • Mudanças na [H] extracelular modifica o equilíbrio de todos os tampões (princípio isoídrico); • Os sistemas tampões tamponam um ao outro pois trocam H entre si; Sistema Respiratório Atua através da regulação de CO2 no líquido extracelular. O CO2 é formado continuamente no organismo pelo metabolismo celular. Aumento de ventilação reduz o CO2 que culmina com redução da H Redução da ventilação aumenta o CO2 e ao final aumenta a H. Aumento do metabolismo - Aumento da PCO2 do líquido extracelular. Em aumento de ventilação: PCO2 cai. Em redução da ventilação: PCO2 sobe. Ventilação alveolar altera a H ao alterar a PCO2 dos líquidos corporais. -- · ⑤âÀ) ⑧o Ph cair de 7,4 para 7,0 ocorre um aumento de 4 á 5x na ventilação alveolar. Sistema respiratório controla a concentração de hidrogênio no LEC por mecanismos de feedback negativo. Eficiente na acidose. Eficiência do Tampão Respiratório Compensação respiratória acontece rapidamente em 3á 12 minutos. Sistema bastante potente e sua capacidade de tamponamento nas quedas de Ph chega a ser o dobro dos tampões químicos extracelulares. Distúrbios respiratórios podem ser causa de desequilíbrio ácido-básico: DPOC grave com redução de 02. Rim e o Equilibrio Acido-Básico Rins atuam sobre o equilíbrio ácido-básico eliminando urina ácida ou alcalina. - Urina ácida remove Hidrogênio do LEC Modo de eliminação dos ácidos não voláteis. E evitam a perda de bicarbonato. Alcalose: Remoção do bicarbonato aumenta a concentração de hidrogênio. Acidose: Aumento da excreção de Hidrogênio e sem excreção de bicarbonato. Rins controlam o Ph, Secreção de H e síntese de HCO3. Secreção de Hidrogênio e reabsorção de Bicarbonato ocorre em quase todos os segmentos tubulares renais. Excreção do Hidrogênio Secretado por cotransporte de sódio-hidrogênio nas células epiteliais tubulares proximais, porção ascendente espessa e inicio do TD. Transporte do Hidrogênio é acoplado com o do sódio. Bicarbonato Não é uma reabsorção direta mas necessitade interação com o Hidrogênio Tubular. HCO3 filtrado + H secretado - H2C03 que se dissocia em CO2 e H20. CO2 se difunde para a célula epitelial tubular. OBS: Toda vez que 1 H é secretado na luz tubular um HCO3 é formado na luz tubular, um HCO3 é formado na célula epitelial e retorna ao sangue. * * * * * & I & Alcalose: o excesso de HCO3 filtrado em relação ao H e que não pode ser reabsorvido é excretado. Acidose:Ocorre excesso de H em relação ao HCO3 que é completamente reabsorvido e o H excedente permanece nos túbulos e é eliminado na forma de sal. OBS: Rim pode atuar na alcalose ou acidose alterando o excesso de H e HCO3 conforme o caso através da urina. Secreção Ativa Primária de Hidrogênio O hidrogênio pode ser secretado de forma ativa primária desde o final do túbulo distal, túbulos e ductos coletores. Células Intercaladas Tipo A: realizam a secreção ativa. Mínimas quantidades de hidrogênio são secretadas na urina livre. Quando ocorre excesso de H em relação ao HCO3 ocorre combinação do H com Tampões tubulares -› Fosfato e Amônia. Sistema Tampão Amônia é formado pela Amônia e o Ion Amonio. Íon amônio sintetizado a partir da glutamina (resultado de metabolismo proteico no fígado). Glutamina Captada -›após várias reações formam 2 Amônio e 2 HCO3 - Amônio é excretado para a luz em troca de sódio e HCO3. Quantificação da Excreção Renal de Ácido ou Base Excreção de Bicarbonato: Pode ser quantificado pela quantidade de HCO3 presente na urina x volume urinário.
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