Aula 2. Sistema tampao

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EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO 
 
OBJETIVOS: 
1. Identificar os principais sistemas tampões 
presentes no organismo e seus mecanismos 
de ação. 
2. Aplicar a Equação de Henderson-Hasselbalch. 
3. Explicar como que o pulmão e o rim atuam na 
manutenção do equilíbrio ácido-básico. 
4. Explicar os tipos de distúrbios do equilíbrio 
ácido-básico. 
Ácidos 
Conceito de Arrhenius: 
 Ácido é toda substância que 
em solução aquosa libera como cátion o íon 
hidrogênio (H+). 
 Ex.: HCl + H2O  H3O
+ + Cl- 
Conceito de Brönsted e Lowry: 
 Ácido é um doador de 
prótons, um substância que pode transferir 
um próton para outra. 
Bases 
Base é toda substância que em solução aquosa 
se dissocia liberando ânion oxidrila (OH-). 
 
 Ex.: NaOH + H2O  Na
+ + OH- 
Base é um receptor de prótons. 
 
Um ácido pode transferir um próton para uma 
base. 
 Ex.: NH3 + H2O  NH4
+ + OH- 
 
 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 sangüineo, dentro da normalidade, 
ou seja manter a homeostasia . 
 
pH do Sangue Arterial 
7,4 7,0 7,8 
Faixa de sobrevida 
Acidose Alcalose 
pH normal 
Aumento da [H+] 
7,4 
Acidose 
Alcalose 
Queda do pH 
Acúmulo de ácidos 
Acúmulo de bases Perda 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 Amino ácidos 
Sulfurados 
Oxidação incompleta de 
ácidos graxos 
Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas 
Sistema Tampão 
Um tampão é uma mistura de um ácido fraco e do 
seu sal, capaz de captar e libertar H+. 
Evita alterações na concentração de H+ e 
consequentemente alterações de pH, quando 
adicionadas pequenas quantidades de ácidos ou bases 
fortes. 
 
Exemplos de Tampões 
CH3-COOH/ CH3-COO
- Acetato 
Bicarbonato H2CO3 /HCO
-
3 
Fosfato H2PO
-
4 /HPO
-2-
4 
Amônia NH4OH/NH4
+ 
Sistemas Primários Reguladores do 
pH 
 
 Ácido – substância que libera H+. 
 
 HA H+ + A- 
 
 Base – substância que capta H+. 
 
 BOH B+ + OH- 
 
 
 
 
Para se tamponar uma solução recorre-se a 
ácidos ou bases fracos. 
 
Porquê? 
Eficiência de um tampão 
Equação de Handerson-
Hasselbalch, 
 
 
pH = pKa + log ([A-]/[HA]) 
Quanto maior o número de moles que é necessário 
adicionar a um meio contendo um sistema tampão, 
de modo a alterar significativamente a concentração 
de H+, mais eficiente é o tampão 
Eficiência de um tampão 
Pela equação de 
Handerson-Hasselbalch, 
pH = pKa + log ([A-]/[HA]) 
• O pH depende das concentrações do ácido (HA) e da 
base (A-). 
• O sistema tampão será mais eficiente quando [A-]=[HA], 
ou seja, quando o pH = pKa. 
•O tampão se liga aos íons H+ e estabiliza o pH. 
Link para estudar em casa o 
principio químico do sistema tampão 
https://www.youtube.com/watch?v=fkSKDiYSiAc 
Principais Sistemas Tampão 
 
 
O pH extracelular: 
 
 Ácido carbónico/ 
 bicarbonato 
 
 
 
O pH intracelular: 
Proteínas 
Hemoglobina 
 fosfato 
Tampão bicarbonato 
• É o principal tampão responsável por 
manter o pH sanguíneo nas faixas ótimas. 
 Porque? 
 
• H2CO3 HCO3 
- + H+ 
 
• H2CO3 CO2 + H20 
 
Ácido carbônico bicarbonato 
Anidrase carbonica 
Tampão bicarbonato 
• H2CO3 HCO3 
- + H+ 
 
• H2CO3 CO2 + H20 
 
 
CO2 + H20 H2CO3 HCO3 
- + H+ 
 
 
Se Aumentar o H+ o bicarbonato capta H + transforma em 
H2CO3 e libera CO2 
 
Se o pH ta muito alto, (NaOH) combina-se com HCO3 para 
formar H2O, os rins liberam NaHCO3 e diminuiui o pH 
 
Ac. carbonico bicarbonato 
Anidrase carbônica 
Equação de Henderson-
Hasselbach 
pH = pKa + log [HCO3-] 
 (0,03 x PCO2) 
pKa bicarbonato = 6.1 
pH = 6.1 + log [HCO3-] 
 (0,03 x PCO2) 
O tampão bicarbonato só tampona na faixa de 5.1 a 7,1 
 e o pH do sangue é 7.4 ??????? 
Os principais mecanismos reguladores 
do equilíbrio ácido-basico do 
organismo são 
– Os sistemas tampão bicarbonato, 
– A regulação respiratória 
– A regulação renal 
 Esses mecanismos atuam em conjunto e, em 
circunstâncias normais mantém inalterada a 
concentração de íons hidrogênio dos líquidos 
orgânicos, assegurando as condições ideais 
para a função celular 
 
⇓ pH Taquipnéia ( elimina CO2 ) 
⇑ pH Bradipnéia ( retém CO2 ) 
 HCO3 
- + H+ CO2 + H2O H2CO3 
 
pH 
Eliminação de CO2 
 HCO3- 
 
 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
Compensação Pulmonar 
Diminui a ventilação 
 
 
CO2 CO2 
 
CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 
CO2 CO2 CO2 
HCO3 
Aumenta a ventilação 
O pulmão aumenta ou diminui a 
eliminação de CO2 
 A redução do CO2 do sangue, elimina 
ácido e eleva o pH. 
 O aumento CO2 do sangue, aumento 
ácido e diminui pH. 
 
 
É com base nessa relação que o 
sistema respiratório modifica o pH. 
Regulação Renal 
• Quando a concentração de íons hidrogênio se 
afasta do normal, os rins eliminam urina 
ácida ou alcalina, conforme as necessidades, 
contribuindo para a regulação da 
concentração dos íons hidrogênio dos 
líquidos orgânicos. 
• O mecanismo renal de regulação faz variar a 
concentração de íons bicarbonato (HCO3-) 
do sangue, mediante reações que se 
processam nos túbulos renais. 
• É o mecanismo definitivo de ajuste na 
maioria dos desequilíbrios ácido-básicos de 
origem metabólica. 
 
DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO 
ACIDO-BASE DO SANGUE 
SISTEMAS 
TAMPÕES 
E
V
IT
A
M
 
DISTÚRBIOS DO 
EQUILÍBRIO 
ÁCIDO - BASE Alcalose 
Metabólica 
 
Alcalose 
Respiratória 
 
Acidose 
Respiratória 
Acidose 
Metabólica 
Quando a alcalose ou acidose 
são obtidas por alteração da 
freqüência respiratória, diz-se 
que são de origem respiratória. 
= 
Acidose respiratória 
Alcalose respiratória 
 
Acidose respiratória 
 
Caracterizada por diminuição do pH e aumento da pCO2. 
Ocorre devido a uma hipoventilação pulmonar que leva ao acúmulo 
de CO2 
 
 
Causas da hipoventilação: 
• obstruções no trato respiratório, 
• pneumonia, 
• enfisema, 
• transtornos neuromusculares, 
• doenças ou drogas que deprimem o SNC (centro respiratório) 
• inalação de CO2 em excesso 
 
 
Resposta compensatória: 
- Rim: aumento da retenção de HCO3- e excreção de íons H+ 
Alcaloserespiratória: 
 
Caracterizada por aumento do pH e diminuição da pCO2. 
Ocorre devido a uma hiperventilação pulmonar. 
 
Causas da hiperventilação: 
• febre, 
• ansiedade, 
• dor intensa ou estresse, 
• diminuição da pressão atmosférica (grandes altitudes). 
 
 
Resposta compensatória: 
- rim: diminuição da retenção de HCO3 e da excreção de íons H+ 
A acidose e alcalose podem 
ainda ocorrer por meios 
metabólicos. 
= 
Acidose metabólica 
Alcalose metabólica 
 
Acidose metabólica. 
 
Caracterizada por queda no pH e na concentração de HCO3-. 
 
Causas: aumento de íons H+ ou perda de bicarbonato. 
 
Aumento de H+: 
• acúmulo de ácido lático ou corpos cetônicos, 
• exercício exagerado, 
• jejum prolongado e diabetes. 
 
Perda de HCO3-: 
• falha renal na retenção de HCO3 
• ou na excreção de H+, 
• ou perda de bicarbonato devido a uma diarréia severa. 
 
Efeito compensatório 
- pulmão: hiperventilação = diminui a pCO2 
Exemplo de Acidose Metabólica 
 
 Alterações para valores ácidos (i.e., abaixo de 7,35) são 
particularmente comuns, tendo em vista a variação na 
produção, pelo metabolismo, de ácidos como o láctico, o 
pirúvico, o acético, etc. 
 
Exemplo: 
 Durante o exercício físico intenso o pH do sangue 
periférico pode ir a valores inferiores a 7,0 (pois 
forma-se ácido láctico). 
 
Resposta compensatória: 
 HIPERVENTILAÇÃO = com a expiração de CO2 o pH do 
sangue volta ao normal. 
 
Alcalose metabólica 
É caracterizada pela elevação no pH e na concentração de HCO3-
. 
Causas: 
• ingestão excessiva de álcalis (exemplo bicarbonato de sódio 
como antiácido) 
• ou perda de ácido pelo organismo, como ocorre no vômito 
prolongado. 
 
Resposta compensatória: 
- pulmão: reduz a taxa de ventilação = aumento da pCO2