REGULAÇÃO DO EQUILIBRIO ACIDO BASICO

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REGULAÇÃO DO EQUILIBRIO ACIDO-BASICO
A regulação do equilíbrio acido-basico é a regulação da concentração do íon hidrogênio quando este encontra-se alterado no organismo humano.
ÁCIDOS DE BASES - DEFINIÇÃO
O ácido é uma molécula (íon) que é capaz de doar prótons e a base é uma molécula capaz de aceitar os prótons. O ácido contribui com uma molécula de hidrogênio para a solução, como por exemplo, o ácido carbônico H²CO³ , que se ioniza na agua para formar H+ HCO³ contribuindo também com ions hidrogênios para a solução. Ou seja, o bicarbonato HCO³ é uma base que pode se combinar com o hidrogênio para formar o acido carbônico H²CO³.
O íon bicabornato (HCO³) é considerado uma base fraca devido a menor intensidade na liberação do seu íon de hidrogênio na solução por ter uma ligação muito fraca com o hidrogênio. O símbolo pH é utilizado para expressar a concentração de um ácido ou base. O pH normal do sangue arterial é de 7,4, enquanto o pH do sangue venoso e dos líquidos intersticiais é de cerca de 7,35. O valor baixo do pH (menor que 7,4) corresponde a quantidade elevada do hidrogênio gerando a acidose. De forma contraria, o valor alto do pH (acima de 7,4) corresponde a uma baixa quantidade de hidrogênio gerando a alcalose. O limite inferior compatível com a vida de uma pessoa durante algumas horas é de cerca de 6,8, enquanto o limite superior é de cerca de 8,0. Com base em medidas indiretas, verificou-se que o pH intracelular costuma variar entre 6,0 e 7,4 nas diferentes células, talvez com media de 7,0. A intensidade rápida do metabolismo nas células aumenta a velocidade de formação de ácido, sobretudo de ácido carbônico (H2CO3) e, consequentemente, reduz o pH. Além disso, o fluxo sanguíneo reduzido para qualquer tecido determina o acúmulo de ácido e a diminuição do pH.
DEFESA CONTRA ALTERAÇÕES NA CONCENTRAÇÃO DE ÍONS HIDROGENIO
O organismo humano dispõe de vários sistemas que impedem o desenvolvimento da alcalose ou acidose.
(1) Todos os líquidos corporais possuem sistemas tampões ácido-básicos que imediatamente se combinam com qualquer ácido ou base, impedindo assim a ocorrência de mudanças excessivas da concentração de íons-hidrogênio. Esse sistema pode atuar numa fração de segundos para impedir que ocorra alterações excessivas da concentração de hidrogênio. O sistema tampão bicarbonato típico consiste numa mistura de ácido carbônico (H2CO3) e de bicarbonato de sódio (NaHCO3) na mesma solução. Quando um ácido forte (ácido que tem tendência a liberar seu ion de hidrogênio na solução) como por exemplo o acido clorídrico (HCL) é acrescentado a solução tampão, o ácido clorídrico é convertido em acido carbônico muito fraco, o que reduz ligeiramente o ph da solução. Quando a base é forte, como por exemplo, o hidróxido de sódio (NaOH), a hidroxilia e o hidrogênio do acido carbônico se unem para formar a agua, enquanto o outro produto gera o bicarbonato de sódio, ou seja, ocorre a troca da base forte NaHO pela base fraca NaHCO³. Apesar de não ser especialmente potente, ele é realmente mais importante do que todos os outros sistemas tampoes no organismo, visto que a concentração de cada um dos dois componentes do sistema bicarbonato pode ser regulada: o dióxido de carbono, pelo sistema respiratório, e o íon bicarbonato, pelos rins. Como conseqüência, o pH do sangue pode ser deslocado para cima ou para baixo pelos sistemas de regulação respiratório e renal.
(2) Se a concentração de íons-hidrogênio sofrer alguma alteração detectável, o centro respiratório é imediatamente estimulado para alterar a freqüência respiratória. Em conseqüência, a velocidade de remoção do dióxido de carbono dos líquidos corporais é automaticamente modificada; esse processo permite a normalização da concentração de íons-hidrogênio. Esse sistema requer de 1 a 12 minutos para que o sistema respiratório possa fazer ajustes agudos e outro dia ou mais para efetuar ajustes adicionais crônicos. O dióxido de carbono é continuamente formado no organismo pelos diferentes processos metabólicos intracelulares, sendo o carbono dos alimentos oxidado pelo oxigênio para formar dióxido de carbono. Este, por sua vez, difunde-se pelos líquidos intersticiais e no sangue e é transportado até os pulmões, onde sofre difusão para os alvéolos, para ser, então, transferido à atmosfera pela ventilação pulmonar. Todavia, são necessários vários minutos para a passagem de dióxido de carbono das células para a atmosfera, de modo que, em qualquer momento, os líquidos extracelulares contém normalmente uma média de 1,2 mmol/1 de dióxido de carbono dissolvido. Quando se tem um aumento metabólico da formação de dióxido de carbono, consequentemente aumenta a quantidade extracelular de CO2. De forma contraria, a diminuição metabólica da formação diminui a quantidade extracelular de CO2. Quando ocorre o aumento da ventilação pulmonar, uma maior quantidade de CO2 é eliminada dos pulmões, diminuindo sua quantidade extracelular e aumentando o pH (alcalose). Por outro lado, a diminuição da ventilação pulmonar reduz o pH (acidose). A ação direta dos íons hidrogênio também podem afetar a ventilação pulmonar quando agem sobre o centro respiratório no bulbo que controla a respiração. O centro respiratório possui a capacidade de responder às concentrações de hidrogênio, toda vez que o hidrogênio estiver elevada, o sistema respiratório fica mais ativo e aumenta a ventilação pulmonar, gerando a diminuição do CO2 nos líquidos extracelulares, reduzindo consequentemente o hidrogênio para o seu valor normal. Por outro lado, quando ocorre a redução baixa do hidrogênio, o centro respiratório fica deprimido e a ventilação pulmonar diminui, de forma que ocorra o aumento de hidrogênio ate o seu nível normal.
(3) Quando a concentração de íons-hidrogênio afasta-se do normal, os rins excretam urina ácida ou alcalina, ajudando, assim, a reajustar e a normalizar a concentração de íons hidrogênio dos líquidos corporais. Esse sistema é o mais potente ao se tratar da regulação do ion, porem necessida de muitas horas a vários dias para reajustar a concentração do hidrogênio. O mecanismo básico pelo qual os rins corrigem a acidose ou a alcalose consiste na titulação incompleta dos íons hidrogênio contra os do bicarbonato, deixando que um ou outro passe para a urina e, assim, seja removido do líquido extracelular. Os rins controlam a concentração de íons hidrogênio do líquido extracelular ao excretarem urina ácida ou básica. A excreção de urina ácida reduz a quantidade de ácido nos líquidos extracelulares, enquanto a excreção de urina alcalina remove a base dos líquidos extracelulares. Na acidose, a proporção entre o dióxido de carbono e os íons bicarbonato no líquido extracelular está acima do normal, na alcalose, ocorre exatamente o processo oposto, com a consequente redução da secreção de íons hidrogênio.No pH normal do líquido extracelular, a intensidade da secreção de íons hidrogênio é de cerca de 3,5 mM/min, porém ela aumenta ou diminui de modo quase diretamente proporcional à variação da concentração extracelular de íons hidrogênio.
ACIDOSE A ALCALOSE RESPIRATORIA
A redução da ventilação alveolar gera o aumento da concentração de dióxido de carbono no liquido extracelular, o que determina o aumento do acido carbônico e ions de hidrogênio, desenvolvendo a acidose como consequência. Como é causada por uma alteração da respiração, é chamada acidose respiratória. A acidose respiratória quase sempre resulta de condições patológicas. Por exemplo, a lesão do centro respiratório no bulbo que reduz a respiração, a obstrução das vias aéreas no aparelho respiratório, a pneumonia, a diminuição da área de superfície da membrana pulmonar e qualquer outro fator capaz de interferir na troca de gases entre o sangue e o ar alveolar podem resultar no desenvolvimento de acidose respiratória. Por outro lado, raramente condições patológicas causam alcalose respiratória. Em certas ocasiões, a psiconeurose pode causar hiperventilação a ponto de o indivíduo se tornar alcalótico. Além disso, ocorre um tipofisiológico de alcalose respiratória quando a pessoa sobe a grandes altitudes. O baixo teor de oxigênio do ar estimula a respiração, causando perda excessiva de dióxido de carbono e resultando no desenvolvimento de alcalose respiratória leve.
ACIDOSE A ALCALOSE METABOLICA
A acidose metabólica pode resultar (1) da incapacidade dos rins de excretarem os ácidos metabólicos normalmente formados no orga-nismo, (2) da formação de quantidades excessivas de ácidos metabólico no organismo, (3) da administração venosa de ácidos metabólicos, ou (4) do acréscimo de ácidos metabólicos por absorção do tubo gastrin-testinal. A acidose metabólica também pode resultar (5) da perda de base dos líquidos corporais como por exemplo, a diarreia devido a grande eliminação de bicarbonato de sódio, vomito, uremia e diabetes melito. Seu principal efeito clínico é a depressão do sistema nervoso central. Quando o pH do sangue cai, o SN fica deprimido, a ponto de a pessoa ficar inicialmente desorientada, entrando posteriormente em estado de coma. A concentração elevada de íons hidrogênio provoca aumento da frequência e da profundidade da respiração. Por conseguinte, um dos sinais diagnósticos a acidose metabólica é o aumento da ventilação pulmonar. Por outro lado, na acidose respiratória, a causa da acidose é a respiração deprimida que tem efeito oposto ao da acidose metabólica.
A alcalose metabólica não ocorre com a mesma freqüência que a acidose metabólica. Entretanto, existem várias causas comuns de alcalose metabólica como por exempli, a administração de diuréticos, ingestão excessiva de substâncias alcalinas, perda de íons cloreto (vomito) e pelo excesso de aldosterona. Alcalose. O principal efeito clínico da alcalose é a hiperexcitabilidade do sistema nervoso. Isso ocorre tanto no SNC quanto nos nervos periféricos. Em geral, os nervos periféricos são afetados antes do sistema nervoso central. Algumas vezes, os nervos ficam tão excitáveis que disparam de modo automático e repetitivo, mesmo não sendo excitados por estímulos normais. Em consequência, os músculos entram em estado de tetania, o que significa estado de espasmo tónico. Em geral, essa tetania aparece inicialmente nos músculos do ante braço; a seguir, propaga-se para os músculos da face e, por fim, estende-se por todo o corpo. Os pacientes extremamente alcalóticos podem morrer por tetania dos músculos respiratórios. Em certas ocasiões, os sintomas podem manifestar-se na forma de nervosismo extremo ou, em pessoas suscetíveis, em forma de convulsões. Por exemplo, em pessoas com predisposição a ataques epilépticos, uma simples hiperventilação resulta quase sempre em crise. Na verdade, este é um dos métodos clínicos de avaliação do grau de predisposição epiléptica.
COMPENSAÇÃO RESPIRATÓRIA DA ACIDOSE OU DA ALCALOSEMETABÓLICA
Anteriormente, assinalamos que a elevada concentração de íons hidrogênio na acidose metabólica provoca aumento da ventilação pulmonar, o que, por sua vez, resulta na rápida remoção de dióxido de carbono nos líquidos corporais, com redução da concentração de íons hidrogênio até seu valor normal. Por conseguinte, esse efeito respiratório ajuda a compensar a acidose metabólica. Todavia, essa compensação é apenas parcial. Em geral, o sistema respiratório tem capacidade de compensar entre 50 e 75%. Isto é, se o fator metabólico fizer cair o pH do sangue para 7,0 com ventilação pulmonar normal, a frequência de ventilação pulmonar normalmente aumenta o suficiente para fazer retornar o pH sanguíneo a 7,2a 7,3. Observa-se o efeito oposto na alcalose metabólica. Isto é, a alcalose diminui a ventilação pulmonar, o que, por sua vez, aumenta a concentração de íons hidrogênio até seu valor normal. Nesse caso também pode ocorrer compensação de cerca de 50a75%.
COMPENSAÇÃO RENAL DA ACIDOSE OU DA ALCALOSE RESPIRATÓRIA
Se uma pessoa desenvolver acidose respiratória persistente por um longo período de tempo, os rins irão secretar excesso de íons hidrogênio, resultando em aumento do bicarbonato de sódio nos líquidos extracelulares. Depois de 1 a 6 dias, o pH dos líquidos corporais terá retornado a cerca de 65 a 75% de seu valor normal, mesmo que a pessoa continue a respirar inadequadamente. Observa-se um efeito exatamente oposto na alcalose respiratória. Ocorre perda de grandes quantidades de bicarbonato de sódio na urina, diminuindo o íon bicarbonato extracelular, fazendo com que o pH diminua até quase atingir seu valor normal.
Referencia: Tratado de Fisiologia Médica – Gyton e Hall - 9ª edição.