Agua Fluidos Corporais

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ÁGUA
FLUÍDOS 
CORPORAIS
INTRODUÇÃO
• Componente mais abundante da célula 
(exceção dentes, ossos e sementes).
• Conteúdo de água das células está
relacionado com a idade e atividade 
metabólica: embrião – 90 a 95%, 
diminuindo com a idade.
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA
• Serve como solvente natural de íons e 
outras substâncias químicas.
• Serve como meio de dispersão para a 
estrutura coloidal dos componentes 
celulares (citoplasma).
• Indispensável para a atividade metabólica, 
já que os processos fisiológicos ocorrem 
exclusivamente em meio aquoso (meio que 
tem como solvente a água).
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA
• Participam de muitas reações enzimáticas da célula 
e podem formar-se como resultados de processos 
metabólicos.
Exemplos:
FOTOSSÍNTESE: 6CO2 + 6 H2O →→→→ C6H12O6 + 
6O2
RESPIRAÇÃO CELULAR: C6H12O6 + 6O2 →→→→ 6 
CO2 + 6 H2O
• Intervém na eliminação de substâncias da célula 
(excreção) e na absorção de calor (transpiração), o 
que evita mudanças drásticas de temperatura na 
célula.
TEOR CELULAR DE ÁGUA
• O conteúdo de água da célula é a soma de uma 
fração livre e de outra ligada.
• A água livre representa 95% do total. É
utilizada como solvente para solutos e como 
meio de dispersão do sistema coloidal da célula.
• A água ligada representa apenas 5%. É a que 
esta unida frouxamente às proteínas através de 
ligações químicas (pontes de hidrogênio e 
outras). Compreende a porção de água 
imobilizada no seio das macromoléculas.
PROPRIEDADES DA 
ÁGUA
ESTRUTURA MOLECULAR
• Consiste de dois átomos de hidrogênio (H) 
ligados a um átomo de oxigênio (O). O ângulo 
formado pelos dois átomos de H é de 104,5º.
LIGAÇÃO COVALENTE
• A ligação que une os átomos de H ao 
átomo de O é uma ligação covalente.
• As ligações covalentes são muito fortes, e 
assim, a molécula de água é
extremamente estável.
DIPOLO
• A distribuição de cargas elétricas na 
molécula de água é assimétrica: os 
elétrons não compartilhados do 
oxigênio encontram-se num lado, 
enquanto que os dois núcleos dos 
átomos de hidrogênio se encontram 
no outro.
• Desta assimetria resulta um lado da 
molécula carregada negativamente e 
o outro lado positivamente, formando 
o que se chama um dipolo.
NATUREZA POLAR DA ÁGUA
• A molécula da água tem uma 
distribuição desigual da 
densidade de elétrons, ou 
seja, tem uma carga 
negativa parcial junto ao 
átomo de O e tem cargas 
positivas parciais junto aos 
átomos de H.
PONTES DE HIDROGÊNIO
• A natureza polar da molécula da água favorece 
a formação de ligações chamadas de PONTES 
DE HIDROGÊNIO: o terminal OXIGÊNIO
parcialmente negativo de uma molécula atrai e 
se liga com o terminal HIDROGÊNIO
parcialmente positivo de outra molécula. 
• Cada molécula de água forma pontes de H com 
outras 3 a 4 moléculas, influenciando nas 
propriedades da água líquida como, por 
exemplo, ponto de ebulição, seu papel como 
solvente, etc..
ESQUEMA DA FORMAÇÃO
DE UMA
PONTE DE HIDROGÊNIO
PONTE DE HIDROGÊNIO
NÃO É UMA LIGAÇÃO
COVALENTE
PONTES DE HIDROGÊNIO ENTRE DIFERENTES 
ELEMENTOS
DEFINIÇÃO DE PONTE DE HIDROGÊNIO: interação que ocorre
com o Hidrogênio quando ligado a elementos químicos eletronegativos.
FLUIDOS 
CORPORAIS
• A água é o principal solvente e meio 
dispergente do corpo.
• A água corporal total é de 
aproximadamente 50% nas mulheres e 
60% nos homens (valor exato depende da 
idade e conteúdo de gordura).
DISTRIBUIÇÃO
• Dos 40 litros de água em um adulto, 2/3 são 
fluidos intracelulares (interior das células) e 
1/3 são fluidos extracelulares (fora da célula), 
sendo que a maior parte desta fração 
corresponde ao fluido intersticial (entre as 
células de um tecido) e ¼ ao plasma 
sangüíneo.
• A função essencial dos fluidos é a manutenção 
das células.
Fluido Intracelular
• É aquele no qual as reações químicas do corpo 
ocorrem. 
• Contém os nutrientes necessários para o metabolismo 
celular, que são trazidos, primeiramente pelo plasma 
sanguíneo, passa para o fluido intersticial e daí para o 
fluido intracelular. 
• Os resíduos produzidos pelo metabolismo celular são 
removidos por um processo semelhante (mais invertido) 
daquele responsável pelo fornecimento de nutrientes, ou 
seja, os resíduos (excreções) saem do fluido 
intracelular, são transferidos para o fluido intersticial e 
desse passa para o plasma, onde são removidos 
através dos órgãos excretores (rins).
• O fluido intracelular é difícil de ser 
examinado. 
• O fluido extracelular é mais fácil (através 
do plasma sanguíneo) e fornece 
importantes informações sobre a 
composição química e a saúde de um 
indivíduo.
VIAS DE ELIMINAÇÃO DE EXCESSO 
DE ÁGUA
• URINA: é um fluido produzido a partir da 
filtração do plasma sangüíneo pelos rins. 
Principal via de remoção de excesso de 
água (600 a 2500 ml/dia). 
• OUTRAS: pele, pulmões e fezes.
EQUILÍBRIO HÍDRICO DIÁRIO TÍPICO
2900TOTAL2900TOTAL
490Pulmões
100Fezes300Metabolismo
770Pele900Alimentos
1540Urina1700Líquidos
PERDA (ml)ENTRADA (ml)
Em condições normais o volume de fluidos corporais permanece 
constante, a quantidade de água ingerida (água líquida, sucos, alimentos 
e água metabólica) é igual ao volume perdido.
Valores médios de um adulto de aproximadamente 75 Kg.
DEPLEÇÃO DE VOLUME
• DESEQUILÍBRIO: perda excessiva de água 
(juntamente com íons sódio). Dias muito 
quentes, suor excessivo. Resulta em vômito, 
diarréias ou doença renal.
• DESIDRATAÇÃO: perda de água. Acima de 
20% pode ser fatal. Pode causar choque, caso 
especial de perda de fluidos, leva a 
sangramentos internos e externos, até a morte. 
• EDEMA: acúmulo de fluidos intersticiais. 
Condições: subnutrição ou doença renal e 
hepática.
POTENCIAL 
HIDROGENIÔNICO 
(pH) E TAMPÕES
INTRODUÇÃO
�A molécula da água tem a capacidade de 
se ionizar liberando os íons que a 
constituem: H+ e OH-.
Dissociação da água e 
seus produtos iônicos
H2O + H2O ↔ OH - +H3O+
A água funciona tanto como ácido quanto 
como base.
Na água pura a [H+] é igual a [OH-] que 
é igual a 10-7
CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
�A concentração dos íons é menor que a 
concentração da água (1 H+ /1 OH- para 
cada 554 milhões de moléculas de água).
[H+] e [OH-] <<<< [H20]
�Certas substâncias, como ácidos e bases, 
se adicionadas a uma solução pode 
alterar este estado de equilíbrio da água.
ÍON HIDROGÊNIO
�O íon hidrogênio (H+) é o íon mais 
importante nos sistemas biológicos.
� A [H+] nas células e líquidos biológicos 
influencia a velocidade das reações 
químicas, a forma e função das enzimas 
assim como de outras proteínas 
celulares e a integridade das células.
�A [H+] nas células e líquidos biológicos 
deve estar em torno de 0,4nM (0,4x10-
7).
�80mM de íons hidrogênio são ingeridos 
ou produzidos pelo metabolismo diário.
ÁCIDO
�Conceito de Arrhenius: é toda 
substância que em solução aquosa libera 
como cátion o íon hidrogênio (H+). 
Ex.: HCl + H2O ↔↔↔↔ H3O+ + Cl-
�Conceito de Brönsted e Lowry: é um 
doador de prótons, uma substância que 
pode transferir um próton para outra. 
�OBS.: Os íons H+ podem ser hidratados 
pela água produzindo o íon hidrônio
(H30+).
2 H2O → H3O+ + OH-
BASE OU ÁLCALI
�Conceito de Arrhenius: é toda substância que 
em solução aquosa se dissocia liberando ânion 
oxidrila (OH-). 
Ex.: NaOH + H2O ↔↔↔↔ Na+ + OH -
�Conceito de Brönsted e Lowry: é um receptor 
de prótons. 
� Um ácido pode transferir um próton para 
uma base. 
Ex.: NH3 + H2O ↔↔↔↔ NH4+ + OH-
Ácidos e Bases
CH3-COOH + H2O ↔↔↔↔ CH3-COO- + H3O+
ÁCIDO BASE
�O íon acetato é a base conjugadado ácido 
acético.
�O ácido acético é o ácido conjugado do íon 
acetato.
�O íon hidrônio é o ácido conjugado da água. 
�A água é a base conjugada do íon hidrônio
Ácidos aumentam a [H+] de uma solução 
aquosa e bases a diminuem.
POTENCIAL HIDROGENIÔNICO 
OU pH
�Valor que mede a [H+] ou [H30+] de uma 
solução.
�A acidez ou a basicidade (ou alcalinidade) de 
uma solução aquosa dependem das [H+] e [OH-]. 
�A água pura contém H20 e pequena quantidade 
dos íons H+ e OH-. 
�A adição de um ácido ou de uma base altera 
este equilíbrio. 
CONDIÇÕES DE 
DESEQUILÍBRIO
Quando as concentrações não forem iguais, 
a solução resultante será:
� ALCALINA, quando a [OH-] for maior que 
a [H+].
�ÁCIDA, quando a [H+] for maior que a 
[OH-].
VALORES DE pH
�Variam numa escala que vai de 0 a 14, sendo 
que o valor 7 é considerado como NEUTRO. 
Abaixo de 7 será ÁCIDO e acima ALCALINO
ou BÁSICO.
� Indicadores de pH: são corantes que mudam 
de cor num intervalo de pH específico.
�pHmetro: Potenciômetro que mede [H+]
diferença de potencial elétrico entre duas 
soluções.
ESCALA DE pH (e pOH)
Homeostasia é a constância do meio 
interno.
pH x Homeostasia
�Equilíbrio entre a entrada ou produção de íons 
hidrogênio e a livre remoção desses íons do 
organismo.
�O organismo dispõe de mecanismos para 
manter a [H+] e, conseqüentemente o pH 
sanguíneo, dentro da normalidade, ou seja manter 
a homeostasia.
pH do Sangue Arterial
7,47,0 7,8
Faixa de sobrevida
Acidose Alcalose
pH normal
Aumento da [H+]
7,4
Acidose
Alcalose
Queda do pH
Acúmulo de ácidos
Acúmulo de basesPerda de ácidos
Perda de bases
Diminuição da [H+]
Escala de pH
Aumento do pH
Alterações no pH
Fontes de H+ decorrentes dos 
processos metabólicos
Powers,S.K. e Howley, E.T., Fisiologia do Exercício, (2000), pg207 Fig11.3
Metabolismo
aeróbico da glicose
Metabolismo
anaeróbico da glicose
Ácido Carbônico Ácido Lático
Ácido Sulfúrico
Ácido Fosfórico
Corpos Cetônicos Ácidos
H+
Oxidação de Aminoácidos
Sulfurados
Oxidação incompleta de 
ácidos graxos
Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas
pH dos Líquidos Corporais
pH
Líquido Extracelular
Sangue arterial 7.40
Sangue venoso 7.35
Líquido Intersticial 7.35
Líquido Intracelular 6.0 a 7.4
Urina 4.5 a 8.0
HCl gástrico 1.0 a 3.0
TAMPÕES
�Para o corpo humano funcionar 
corretamente o pH de seus fluidos deve 
ser mantido praticamente constante, com 
variações mínimas. 
Ex.: pH do sangue fica entre 7,35 e 7,45.
�Tampão é uma solução cujo pH 
pouco varia quando são adicionados 
quantidades moderadas de ácidos ou 
bases.
�Uma solução tampão mantém o pH 
quase constante porque neutraliza 
pequenas quantidades ácidos ou 
bases adicionadas.
Tampão + H+ H+Tampão
TampãoH+ + OH- H2O + Tampão
�Tampão » qualquer substância que 
pode, reversivelmente, se ligar aos 
íons hidrogênio.
�Impedem a ACIDOSE (diminuição do 
pH) e a ALCALOSE (aumento do 
pH).
SISTEMAS TAMPÕES
IMPEDEM MUDANÇAS 
BRUSCAS DO pH
HOMEOSTASE
EQUILÍBRIO 
ÁCIDO-BASE
COMPOSIÇÃO DOS SISTEMAS 
TAMPÕES
�Um ácido fraco e seu ânion:
Exemplo: ÁCIDO ACÉTICO (HC2H3O2) e o íon 
ACETATO (C2H3O2-).
�Uma base fraca e seu cátion:
Exemplo: AMÔNIA (NH3) e o íon AMÔNIO
(NH4+).
Exigência preenchida por um par 
ÁCIDO-BASE CONJUGADO
CH3COOH / 
CH3COO- OU
NH3 / NH4+
AÇÃO DOS SISTEMAS 
TAMPÕES
�As espécies ácidas e básicas que constituem o 
tampão não devem consumir umas às outras 
pela reação de neutralização.
�Um tampão resiste às variações no pH porque 
ele contém tanto espécies ácidas para 
neutralizar os íons OH- quanto espécies básicas 
para neutralizar os íons H+.
Mecanismos de 
Ação dos Tampões
1. Adição de ácido
CH3-COOH + CH3-COONa + HCl
2CH3-COOH + NaCl
CH3-COOH + CH3-COONa
2. Adição de base
+ NaOH
2CH3-COONa + H2O
1%Fosfato monoácido/Fosfato diácido
7%Proteinas ácidas/Proteínas básicas
28%Hemoglobina/Oxihemoglobina
64%Bicarbonato/Ácido Carbônico
PercentualComposição do Sistema
PRINCIPAIS TAMPÕES 
FISIOLÓGICOS
CAPACIDADE DE 
TAMPÃO
� É a quantidade de ácido ou base que um 
tampão pode neutralizar antes que o pH 
comece a variar a um grau apreciável.
� Depende da quantidade de ácido e base 
da qual o tampão é feito.
Poder Tamponante
Poder tamponante de um sistema 
tampão pode ser definido pela 
quantidade de ácido forte que é
necessário adicionar para fazer variar 
o pH de uma unidade.
Os Sistemas Tampões do 
Organismo
Os principais sistemas tampões presentes no 
organismo, que permitem a manutenção da 
homeostasia, são:
� sistema bicarbonato/ácido carbônico:
presente no plasma sangüíneo;
� sistema fosfato: atua principalmente a nível 
celular;
� proteínas: meio intra e extracelular ;
� sistema da amônia.
SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO 
TAMPÃO
� Sistema tampão usado para controlar o 
pH no sangue.
SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO 
CARBÔNICO-BICARBONATO
� H2CO3 / HCO3- : corresponde a um par 
ácido-base conjugado.
SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO TAMPÃO
H+(aq) + HCO3-(aq) H2CO3(aq) H2O(l) + CO2(g)
� Equilíbrios importantes no sistema tampão 
ácido carbônico-bicarbonato:
CO2: um gás que fornece um mecanismo 
para o corpo se ajustar aos equilíbrios.
�A remoção de CO2 por exalação desloca o 
equilíbrio para a direita, consumindo íons H+.
SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-
TAMPÃO
� No plasma sangüíneo normal as 
concentrações de HCO3- e H2CO3 são 
aproximadamente de 0,024 mol/L e 0,0012 
mol/L, respectivamente.
� O tampão tem alta capacidade para 
neutralizar ácido adicional, mas apenas uma 
baixa capacidade para neutralizar base 
adicional.
� Os principais órgãos que regulam o pH do 
sistema tampão ácido carbônico-bicarbonato 
são pulmões e rins. 
�Alguns dos receptores no cérebro são 
sensíveis às concentrações de H+ e CO2 nos 
fluídos corpóreos. 
�Quando a concentração de CO2 aumenta, 
os equilíbrios deslocam-se para a esquerda, 
o que leva à formação de mais H+. 
�Os receptores disparam um reflexo para 
respirar mais rápido e mais 
profundamente, aumentando a velocidade 
de eliminação de CO2 dos pulmões e 
deslocando o equilíbrio de volta para a 
direita. 
�Os rins absorvem ou liberam H+ e HCO3-; 
muito do excesso de ácido deixa o corpo 
na urina, que normalmente tem pH de 5,0 
a 7,0.
Distúrbios no Equilíbrio Ácido-
Base
�Alteração da tensão arterial de dióxido de 
carbono (pCO2) Distúrbio respiratório.
�Alteração na concentração sérica de 
bicarbonato Distúrbio Metabólico.
�Acidose: queda do pH por mal 
funcionamento de rins e pulmões
�Alcalose: aumento de pH, rins e pulmões 
funcionam de forma excessiva
Consequências da alcalose e da 
acidose
�ACIDOSE: desorientação, coma e 
finalmente morte.
�ALCALOSE: respiração fraca e irregular, 
câimbras musculares e convulsões.
Acidose Respiratória
�Caracterizada pelo acúmulo de ácidos 
voláteis.
�Mudança na concentração de H2CO3. 
�Hipoventilação
[CO2]g PCO2 arterial
[CO2]L + H2O H2CO3 H+ + HCO3
Pneumonia, enfisema, poliomielite, pacientes 
anestesiados.
Tratamento: ventilação mecânica (hiperventilação)
Alcalose respiratória
�Redução de CO2 no sangue em 
decorrência da hiperventilação, 
levando a redução na pCO2 e 
conseqüente aumento do pH.
�Ansiedade grave.
�Lesão de centros respiratórios 
(tumores cerebrais, encefalite...)
�Altitudes elevadas.
�Tratamento: respiração dentro de um 
saco.
Acidose metabólica
�Redução de bicarbonato no sangue.
�Causas:
a) Diarréia (desidratação);
b) Diabetesmellitus (não tratada);
c) Inanição;
d) Intoxicação (aspirina=ácido).
�Tratamento: Bicarbonato de Sódio
Alcalose Metabólica
�Aumento de bicarbonato no sangue.
�Causas:
a) Vômitos;
b) Ingestão excessiva de antiácidos 
(bicarbonato de sódio).
�Tratamento: Utilizar HCl ou cloreto 
de amônio.
Efeitos da ACIDOSE
�Principal efeito: depressão do SNC.
�Pessoa fica desorientada.
�Coma.
Efeitos da ALCALOSE
�Hiper-excitabilidade do SN
RESUMINDO
AumentaHCO3- aumentaAlcalose
metabólica
DiminuiHCO3- diminuiAcidose 
metabólica
AumentapCO2 caiAlcalose
respiratória
DiminuipCO2 sobeAcidose 
respiratória
pHDISTÚRBIOCONDIÇÃO
BIBLIOGRAFIA
�CAMPBELL, M.K. & SHAWN, O.F. 
Bioquímica. Vol. 1 Bioquímica básica. Saõ
Paulo: Thomson Learning, 2007.
�MARZZOCO, A. & TORRES, B.B. Bioquímica 
básica. 2ª. Edição. Rio de Janeiro: Editora 
Guanabara & Koogan. 1999. 
�UCKO, D.A. Química para as ciências da 
saúde. 2ª. edição. São Paulo: Editora Manole. 
1992.