Regulação do pH sangüíneo

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Fluidos intersticiais e seus sistemas tampão,
O sistema bicarbonato como tampão e o efeito do pH e da temperatura;
Papel das proteínas e do rim no controle do pH;
Mecanismos compensatórios
Regulação do pH sangüíneo
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Introdução
Controle do pH do sangue é importante!!!
Interfere no pH intracelular de todos os tecidos!
Metabolismo celular dependente do pH (lembrar de pH ótimo para atuação das enzimas e de todas as enzimas);
Conformação das proteínas é dependente do pH
Equilíbrio das reações que produzem ou consomem H+ (ou OH-) é afetado; incluindo reações de oxi-redução que usam NAD (NADH + H+);
pH = 7,40  0,05 arterial
Faixa de pH compatível com a vida: 6,8 – 7,8;
pH entra celular varia com o tecido: eritrócito = 7,2; a maioria das demais células  7,0 ou menor;
Sangue: meio de diagnóstico e tratamento => patologias que interferem no pH
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Sistemas tampão do plasma, do fluido intersticial e do meio intra-celular
Cada compartimento aquoso é definido por sua(s) membrana(as) permeáveis;
São definidos pelos solutos dissolvidos, sendo que alguns são caracteristicamente sistemas tampão;
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Principais constituintes dos compartimentos
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Sistemas tampão do plasma, do fluido intersticial e do meio intra-celular
Plasma  líquido intersticial = fluido extracelular
Líquido intersticial menor [ptn] (capilares não podem ser permeáveis a ptns) e menor [cátions];
Baixo valor de PM dos componentes => equilibram-se rapidamente ( ½ h) : difusão e osmose;
Líquido intracelular  fluido extracelular
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Sistemas tampão do plasma, do fluido intersticial e do meio intra-celular
Fluido extracelular (pH 7,4) maior sensibilidade a PCO2 (pois pK distante).
De fato o meio intracelular (+ ptns e fosfatos orgânicos) é responsável por lidar com a variação do pH externo.
Especialmente o meio intracelular da célula vermelha do sangue !!!! Hb e ptns.
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Equações de pH para os principais sistemas tampão do sangue
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Relevância do tampão bicarbonato/CO2
A concentração de HCO3- é um bom indicador da capacidade do organismo de lidar com ácidos metabólicos.
Então medir o pH do sangue é suficiente?
Não por que depende da PCO2 também
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Como o sistema tampão bicarbonato pode ser efetivo contra H+ de origem de outros ácidos (não do ácido carbônico
Para um ácido comum: 
HA  H+ + A-; 
se  [H+] logo  [HA], o pH muda pouco por ser um sistema tampão;
se  [H+] e [HA] constante logo para contrabalancear [A-] tb para manter o pH;
De fato é possível para o sistema HCO3-/CO2
CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3-
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Diagrama do sistema pH-bicarbonato a PCO2 constante (isobárica PCO2 = 40mmHg)
De modo transiente pode haver alteração do pH na faixa;
[HCO3-] normal = 24 mM (meqg/L)
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Diagrama do sistema pH-bicarbonato a PCO2 constante (várias isobáricas)
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Como CO2 lida com outros sistemas tampão.
Se  CO2 
Para todo CO2 que reagem com H2O é produzido H+ e HCO3-. A maioria do H+ é consumido pelo sistema tampão de proteínas e fosfatos orgânicos. Assim [HCO3-] aumenta muito mais do [H+].
E, se CO2
 [HCO3-]  e [H+] diminui em proporção menor, por que os outros sistemas tampão vão liberar H+ para compensar e resistir a mudança de pH
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A linha de tamponamento do sangue
em função apenas do CO2
A relação entre o pH e [HCO3-] é descrita por uma linha inclinada. Efeito dos demais sistemas tampão sobre o sistema CO2/ HCO3- . Se os sistemas tampão não-bicarbotos for mais concentrado, melhor será a resistência a mudança de pH.
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Obs.
Hb é o principal sistema tampão do sangue depois do CO2/ [HCO3-]. Logo flutuações patológicas na [Hb] irão influencia na linha de tamponamento do sangue
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Como o sistema de tamponamento do sangue lida com adição de outros ácidos
Tais como HCl, Acetoacetico etc.
Todos os sistemas tampão vão atuar.
A PCO2 constante: olhar a isobárica;
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Manutenção do balanço ácido-base
Acidose: excesso de ácido ou deficiência de base;
Alcalose: excesso de base ou deficiência de ácido;
1º o sangue tenta manter o pH dentro da faixa limite
2º o organismo tenta eliminar a causa do desbalanceamento do pH (curar a doença)
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Manutenção do balanço ácido-base: CO2
Na saúde e na doença grandes quantidades de ácidos são produzidos todos os dias.
CO2 é o principal e depende da demanda calórica.
Eliminado pelos tecido pulmonar. Se falha: acidose ou alcalose respiratória;
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Acidose respiratória (PCO2 nos alvéolos): 
hipoventilação dos alvéolos: acumula CO2. (diminuição da velocidade e da profundidade da respiração; obstrução -efisema, desordens neuromuscular e problemas no sistema nervoso central.
Alcalose respiratória (PCO2 nos alvéolos): 
Hiperventilação –ansiedade, defeito no sistema nervoso central, envenenamento por salicilatos, febre, ventilação artificial etc. 
Altitudes elevadas: Patm  => PCO2 nos alvéolos.
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Manutenção do balanço ácido-base: Produtos do metabolismo.
Acidose metabólica:
 ácido lático, acetoacético, -OH-butirato: excesso;
	Também podem causar acidose:
compostos tais como sais de amônio de ácidos forte (NH4Cl, arginina hidrocloreto etc), pois produzem HCl;
Perda de alcali: perda de HCO3- pela urina (diarréia);
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Alcalose metabólica:
O metabolismo não produz compostos alcalinos.
Somente a ingestão em excesso pode causar alcalose ou perda anormal de ácidos.
NaHCO3
Administração de Lactato de sódio ,pois converte a NaHCO3 
Na+ + CH3CHOHCOO- + 3O2  Na+ + HCO3- + 2CO2 + H2O;
CO2 sai.
A maioria das frutas e vegetais tem propriedade de alcalinização por estas razões;
Alcalose pode ocorrer por vômito ou lavagem gástrica, diurese por perder água e aumentar a [HCO3-] por concentração.
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Papel do Rim no equilíbrio ácido-base
O excesso de ácidos não voláteis e bicarbonato são excretados pelo Rim
Como prova o pH da urina normal = 6,0; consistente que o metabolismo do que é ingerido produz ácidos;
Entretanto o pH da urina pode varia de 4,4 a 8,0.
A forma razoável de eliminação do excesso de prótons são: H2PO4-, NH4+: 
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Diagrama mostrando as característica principais da unidade funcional fundamental do rim: os nefrons
O rim humano tem no mínimo milhões; servem como filtros para o sangue e modificar o filtrado em urina; A filtração ocorre nos glomérulos
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Mecanismo de troca alcalina de íons
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Mecanismo da reabsorçõa de bicarbonato
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Excreção de acidez titulável
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Excreção de amônia
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Os glomérulos são um emaranhado de capilares envolvidos por um capsula glomerular (Bowman);
Água é solutos de baixo peso molecular tais como ions inorganios, uréioa, açúcares e aminoácidos escapam do capilar e são coletados no espaço capsular, entretanto substância com peso melecular acima de 70.000 não passam (principalmente proteínas). Este filtrado passa no através do intrincado túbulo proximal, onde a água e os principais solutos são re-absorvidos. O fluido no túbulo continua através da volta do néfrom, ou loop of henle e pelo intrincado túbulo distal, onde mias reabsorção ocorre de alguns solutos ou também secreção de outros. Então o fluido e´ coletado, em um túbulo e mais reabsorção de água pode ocorrer. Este líquido chamamos de urina e tem menos de 1 % do da água e solutos do filtrado glomerular inicial.
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