metabolismo acido base

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24/02/2016
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Bioquímica IIAula 2
D a n i e l l a A p . d e M a t t os d e O l i v e i ra R o l o
d a n i e l l a m att os @ un i no ve . br
B i ó l oga
E i xo d a S a ú d e I I
Metabolismo Ácido-base
O metabolismo ácido-base consiste no equilíbrio químico entre os ácidos e as basesexistentes no organismo. Quando este equilíbrio é quebrado, nosso organismo pode entrar emcolapso caso não seja reestabelecido rapidamente.Várias alterações ocorrem quando as concentrações de ácido ou base estão fora dosparâmetros fisiológicos.
Exemplos dessas alterações:• Alterações da permeabilidade das membranas;• Alterações das funções enzimáticas celulares;• Alterações da atividade elétrica do miocárdio e sistema nervoso central;• Alterações da contratilidade do miocárdio;• Alterações da afinidade da hemoglobina pelo oxigênio;• Modificação da resposta a agentes químicos, endógenos e exógenos, como hormônios e drogas vasoativas.
pH
O parâmetro que usamos para avaliar o equilíbrio ácido-base é opH, que significa potencial hidrogeniônico.
Quando se trata do sangue, a variação fisiológica do pH éextremamente limitada, variando entre 7,35 à 7,45 no sangue arteriale 7,32 a 7,42 no sangue venoso. Dessa forma, valores mais baixosestão diretamente relacionados com acidose e valores elevados estãorelacionados com alcalose.
Temos basicamente três sistemas de tamponamento que atuam nonosso organismo para que o pH sanguíneo permaneça na estreita faixafisiológica.O sistema tampão Ácido Carbônico-Bicarbonato, o Sistema tampãoFosfato e o sistema tampão Hemoglobina e proteína plasmática.
Destes três sistemas, o sistema tampão Ácido Carbônico-Bicarbonato éo mais importante. Isto porque, o CO2 pode ser retido ou eliminadorapidamente pelos pulmões e o bicarbonato pode ser reabsorvido pelostúbulos renais de acordo com a necessidade.
O que garante a manutenção do equilíbrio ácido base?
Tipos de disturbios ácido base
Podemos apresentar vários tipos de distúrbios acido base. Isso vai depender dos resultados do exame denominado gasometria.
Acidose
• A acidose é caracterizada pelo valor do pH abaixo do valor de referência.Isto pode ocorrer em decorrência à concentração diminuída debicarbonato ou ao aumento da pressão de gás carbônico.• Se a causa for a diminuição de bicarbonato, a acidose é METABÓLICA.• Se a causa for o aumento de gás carbônico, a acidose éRESPIRATÓRIA.
Alcalose
• A alcalose é caracterizada pelo valor do pH acima do valor dereferência. Isto pode ocorrer em decorrência à concentraçãoaumentada de bicarbonato ou a diminuição da pressão de gáscarbônico.• Se a causa for o aumento de bicarbonato, a alcalose éMETABÓLICA.• Se a causa for a diminuição de gás carbônico, a alcalose éRESPIRATÓRIA.
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Mecanismo compensatório
Quando ocorre um distúrbio ácido base, o organismo tentará corrigir o pH. Para isso, será desencadeado o mecanismo oposto ao que deu origem ao distúrbio.
Veja o seguinte exemplo:Paciente com acidose metabólica irá desencadear o mecanismocompensatório por meio de uma alcalose respiratória. O opostode acidose é alcalose e o oposto de metabólica é respiratória
Distúrbios Mistos
É possível que o desequilíbrio ácido base tenha mais que umajustificativa, sendo assim, classificado como distúrbio misto.Se um paciente presentar um problema respiratório que comprometaa ventilação pulmonar, como uma bronquite crônica e ao mesmo tempoum problema renal, ele pode desenvolver acidose metabólica erespiratória simultaneamente.Ainda é possível encontrar casos de acidose metabólica e alcaloserespiratória. Neste caso é importante ficar atento, pois, o pH deveráapresentar valor dentro da faixa fisiológica, porém a concentração debicarbonato e a pressão de gás carbônico estarão alterados.
GASOMETRIA
O exame que avalia os distúrbios ácido base é denominado Gasometria.Este exame é realizado por meio de equipamento chamado gasômetro,que fornece em poucos segundos os seguintes parâmetros:
pH: potencial hidrogeniônico;PO2: Pressão de Oxigênio;PaCO2: Pressão parcial de Gás Carbônico;HCO-3: Bicarbonato;TCO2: Gás Carbônico Total;BE: Excesso de Base;SO2: Saturação de Oxigênio.
Equilíbrio hidroeletrolítico
E quanto à Água e os eletrólitos, de que forma podem interferir no funcionamentodo nosso organismoe como as dosagens bioquímicas podem ser utilizadas na clínica?Nosso metabolismo funciona em meio aquoso, por isso, a quantidade de águacorporal equivale a aproximadamente 60% do peso do corpo. Essa quantidade deágua deve variar muito pouco, mesmo em condições que possam provocar alterações.Se estiver muito calor, nosso organismo irá perder água devido à transpiração,portanto, volume urinário será menor e teremos mais cede, para que a quantidade deágua permaneça em condições fisiológicas.
O mesmo ocorre com os eletrólitos, especialmente o sódio, o potássio, o cálcio, ofósforo e o magnésio.Temos mecanismos que funcionam em conjunto para garantir esse equilíbrio deágua e eletrólitos.
O Hormônio hipofisário posterior antidiurético (ADH) tem papel fundamental nocontrole da água.O ADH atua no túbulo renal estimulando a retenção de água de acordo com anecessidade do organismo. Se houver aumento da osmolaridade do sangue, daconcentração de potássio, hormônio corticotrópico, a hipófise será estimulada asecretar mais ADH.Por outro lado, o aumento da concentração de sódio e álcool inibem a secreção deADH.
Equilíbrio hidroeletrolítico
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PotássioO potássio é um íon encontrado em maior concentração no meio intracelular, sendo obtido a partir da dieta e eliminado especialmente por via urinária. O débito urinário do potássio é regulado também pela Aldosterona e sua incorporação celular é estimulada pela insulina. Alterações significativas nos níveis de potássio afetam o potencial de repouso, podendo levar a uma parada cardíaca e óbito.
Métodos Laboratoriais
Para avaliar o equilíbrio hidroeletrolítico, determinamos a osmolaridade plasmática, o sódio, o potássio, o cálcio, o magnésio, o fósforo e o cloro.A osmolaridade pode ser determinada pela formula: 2 x sódio + (glicose/20 + uréia/3).Para determinar o sódio, potássio, cloro, cálcio iônico, utilizamos o método de eletrodo de íons seletivo (ISE). Já para determinar a concentração de cálcio total, magnésio e fósforo, utilizamos o método colorimétrico.
PÂNCREAS
O pâncreas é uma glândula com funções endócrinas e exócrinas. Emdeterminadas condições, pode ocorrer inflamação que varia em graudesde o mais leve (evolui para cura espontânea) até o mais grave (comnecrose e evolução à óbito).A pancreatite pode se aguda ou crônica, de acordo com o tempo que oórgão vem sofrendo a lesão.
Causas de Pancreatite
As principais causas de pancreatite aguda são a obstruçãodo ducto (pancreático e ampola hepatopancreática); oalcoolismo; neoplasia, hipertrigliceridemia e trauma.Já a pancreatite crônica tem como causa principal oalcoolismo.Existem também as causas hereditárias como a FibroseCística, e síndromes como a de Zollinger Ellison, Johanson eBlizzard e Shwachiman-Diamond.
Localização da obstrução no ducto hepatopancreático
Diagnóstico Laboratorial da Pancreatite
AmilaseA determinação da amilase no sangue é muito vantajosa, pois, este é um marcadorque apesar de apresentar pouca especificidade, uma vez que é secretada pelas glândulassalivares ale do pâncreas, é de fácil execução e de baixo custo.Suas principais características são:Aumenta entre 3 a 6 horas após o início da lesão pancreática, com pico entre 20 e30h, voltando aos valores normais em 4 dias.Quando os valores dosados encontram-se discretamente aumentado, podemoscorrelacionar com pancreatite crônica; em aumentos moderados com pancreatite agudae exageradamente aumentados, correlacionamos com tumor de pâncreas.
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Lipase
A Lipase é um maçador de pancreatite caracterizado pela altasensibilidade e especificidade. Porém, apresenta custo mais elevado quandocomparada a amilase.Aumenta em torno de 4 a 8h após o inícioda lesão pancreática, alcançaum valor máximo entre 24 a 48h e volta aos valores normais por volta de11 dias.
Pancreatites hereditárias
Fibrose CísticaA confirmação do diagnóstico bioquímico da fibrose cística pode serrealizada por meio da dosagem de cloro no suor, uma vez que a bomba decloro nestes pacientes apresenta alteração em seu funcionamento resultandoem níveis aumentados de cloro no suor.A metodologia utilizada pode ser a Iontoforese de Pilocarpina, que consisteem coletar suor após estímulo das glândulas sudoríparas com eletrodos e o saldenominado pilocarpina.Síndrome de Zollinger-Ellison
GastrinaA dosagem de gastrina após administração intravenosa de 2U/Kg de secretinapode auxiliar no diagnóstico da Síndrome de Zollinger-Ellison. Nesta síndrome, écomum o desenvolvimento de gastrinoma, um tumor produtor de quantidadesexageradas de gastrina.
• Síndromes de Shwachman-Diamond e de Johanson-Blizzard• Quimiotripsina e Elastase 1
A dosagem de quimiotripsina e elastase 1 são importantes para a confirmação dodiagnóstico das Síndromes de Shwachman-Diamond e de Johanson-Blizzard. Paraestas dosagens, utilizamos as fezes como material biológico. Níveis diminuídos estãorelacionados com estas síndromes.
Mecanismo de tamponamento do pH sanguíneo controlado pelos pulmões e rins.
METABOLISMO
Ao nos alimentarmos, o alimento ao entrar no nosso corpo se quebra em componentes moleculares, por váriasreações químicas incluindo enzimas, sendo depois usados nas células, denominando-se assim de:
METABOLISMO.
Temos dois tipos de metabolismo sendo: Catabolismo e Anabolismo.
• Anabolismo – reações que produzem as grandes moléculas necessáriasàs células a partir das pequenas moléculas e da energia liberada pelocatabolismo. Também denominada de biossíntese.
• Catabolismo: A conversão dos alimentos em moléculas mais simples eenergia é conhecida como – após a digestão. Também denominada viadegradativa.
Em toda a reação envolvendo catabolismo é liberada ENERGIA - ATP.
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• Para manter o organismo em funcionamento.• Assim: ATP (adenosina tri fosfato) é a energia.• Para isto ADP (adenosina di fosfato) entra namitocôndria, pega um fosforo no interior e se transformaem ATP.• Quando sai da mitocôndria libera um fosforo em formade ENERGIA formando novamente ADP ou até AMP.
Energia para quê?
O Ciclo do ATP O ATP é a ”moeda de troca” energética nas células.
Organismos fototrópicos transformam energia luminosa emenergia química sob forma de ATP Nos heterotróficos, o ATP éproduzido pelo catabolismoO ciclo do ATP transporta energia da fotossíntese ou docatabolismo para os processos celulares que necessitam de energia
Estruturas do ATP, ADP e AMP
• Energia Química: para síntese de material celular ou seja formação de novas células• Energia Osmótica: para funcionar os rins• Energia Elétrica: para funcionar o cérebro• Energia Mecânica: para funcionar os músculos• Nós não temos somente a Energia luminosa como o vaga-lume...
A Energia liberada pode ser usada no nosso organismo em várias fases como:
As vias metabólicas ocorrem em locais específicos das células
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REAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO
OXI-REDUÇÂO : 
São reações onde ocorre transferência de elétrons entre as substâncias participantes
Perda de elétrons = Oxidação
Ganho de elétrons = Redução.
Existem vários exemplos como : • NAD (adenina dinucleotídeo) , FAD (flavina adenina dinucleotídeo).
• Quanto ao NAD temos: NADH reduzido que possui 2 hidrogênios e,NAD oxidado com a perda de 2 hidrogênios.
• Assim a cadeia fica: NAD pega dois hidrogênios, passa para o FAD,depois FADH passa os hidrogênios para coenzima Q e depoiscitocromos até que o hidrogênio se encontra com o oxigênioformando 1 molécula de água.
PARA FORMAR 1 MOLÉCULA DE ÁGUA SÃO NECESSÁRIOS FORMAÇÃO DE 3 ATP.
NAD e FAD são coenzimas transportando elétrons. Coenzimas é um termo indicando vitaminas dentro do corpo. Isto é, vitaminas está fora do corpo e coenzima dentro do corpo.
• No caso a partir do NAD ele possui a característica de transportar elétrons e produzir 3 ATP.• Enquanto isto, a partir do FAD, mesmo carregando hidrogênio possui a capacidade de produzir somente 2 ATP.
Assim, para reação de 1 molécula de água a partir do NAD são produzidos 3ATP. E, a partir do FAD são somente 2 ATP.
Bioquímica metabólica será mais abordado o CATABOLISMO que ocorre em 3 fases sendo:
Fase 1: degradação de Açúcares (Polissacarídeos) em açúcares simples como glicose, frutose e galactose; Proteínas em aminoácidos e; Lipídeos em ácidos graxos e glicerol.
Fase 2: Os açúcares simples são transformados em Piruvato e depois Acetil-Coenzima A; onde os aminoácidos e ácidos graxos também participam.
Fase 3: O Acetil CoA vai para o Ciclo de Krebs.
Etapas ou Fases do Catabolismo
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METABOLISMO DOS CARBOIDRATOSDIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS
METABOLISMODAGLICOSE
Intolerância à lactose
A Lactose (Galactose β-1,4 glucose) é um dissacarídeo formado por Glucose eGalactose, que é hidrolisado pela Lactase no intestino delgado (maior atividade nojejuno)45 .A lactase é comum na secreção intestinal de mamíferos jovens (algumas criançasnascem com deficiência congénita de lactase, o que é muito raro).A Hipolactasia ocorre entre os 3 e os 5 anos em cerca de 70% da população (noPleistoceno, todos teriam hipolactasia após amamentação) . É importante referir que nemtodos os que apresentam Hipolactasia apresentam sintomas de intolerância à lactose e queaté 12 gramas parece haver boa tolerância (embora algumas pessoas podem experimentarsintomas com doses inferiores a 6 gramas).Não obstante, a intolerância à lactose não é algo a desprezar em prática clínica, poispode produzir diversos sintomas adversos, como flatulência, caimbras intestinais, dor einchaço abdominais, náuseas, vómitos e diarreia (alteração da osmolaridade do intestinodelgado)
Essa intolerância é resultado da falta da enzima lactase, produzida nointestino delgado, que tem a finalidade de decompor o açúcar do leite emcarboidratos, para a sua melhor absorção.Com a deficiência ou ausência dessa enzima, a digestão da lactosetorna-se difícil e chega ao intestino grosso inalterada, sendo fermentadapor bactérias, produzindo assim acido láctico e gases. Além disso, apresença de lactose no intestino grosso aumenta a retenção de água,podendo causar diarreia e cólicas.Existe a diferença entre intolerância à lactose e alergia ao leite. Aalergia é uma resposta do sistema imunológico a algum componente doalimento. A intolerância trata-se de uma reação adversa que envolve adigestão ou o metabolismo, mas não o sistema imunológico.
Intolerância à lactose
Existem três tipos de intolerância à lactose:
• Deficiência congênita da enzima - é um defeito genético raro, no qual algunsrecém-nascidos, principalmente prematuros, nascem sem a capacidade deproduzir lactase. Nesse caso a intolerância à lactose é permanente.• Diminuição enzimática secundária a doenças intestinais - é bastante comumno primeiro ano de vida. Nesse caso, a criança tem uma deficiência temporária daenzima, devido à morte das células da mucosa intestinal, produtoras da lactase,principalmente quando há diarreia persistente. Assim, o indivíduo fica comdeficiência temporária até que essas células sejam repostas. Não existe um tempoexato para que isso ocorra, pois depende da resposta do organismo de cadapessoa.• Deficiência primária ou ontogenética - a mais comum na população. Com odecorrer da vida, existe a tendência natural à diminuição da produção da lactase aque qualquer adulto, sem idade exata, está sujeito.
Diagnóstico
O diagnóstico pode ser feito de três maneiras:
• Teste de intolerância à lactose - o paciente recebe uma dose de lactose emjejum e, depois de algumas horas, são colhidas amostras de sangue que indicamos níveis de glicose.
• Teste de hidrogênio na respiração - o paciente ingere uma bebida com altaquantidade de lactose e o médico analisa o hálito da pessoa em intervalos quevariam de 15 a30 minutos por meio da expiração. Se o nível de hidrogênioaumentar significa um processamento incorreto da lactose no organismo.
• Teste de acidez nas fezes - o exame de fezes é realizado normalmente, pois sea pessoa ingeriu alimentos com lactose, teve os sintomas e procurou auxiliomédico, é porque a lactose não foi bem digerida produzindo ácidos que podemser detectados nas fezes.
Diagnóstico
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Estudo de casoArtigoIntolerância a lactose