REGULAÇÃO DO EQUILIBRIO ACIDO

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REGULAÇÃO DO EQUILIBRIO ACIDO-BASICO 
A concentração dos íons hidrogênio é regulada com precisão 
 O controle da concentração de íon hidrogênio é essencial, uma vez que quase todos os sistemas 
enzimáticos dependem do pH do meio para funcionar corretamente. Assim, as mudanças na 
concentração de H+ alteram quase todas as funções do organismo. 
Um outro indicio de que a concentração de hidrogênio é importante é que a sua concentração nos 
líquidos corporais é muito menor do que dos demais íons, sendo regulada rigorosamente. 
ACIDOS E BASES – SUAS DEFINIÇÕES E SIGNIFICADOS 
Moléculas capazes de liberar átomos de hidrogênio são consideradas ácidos. Já as moléculas capazes de 
aceitar átomos de hidrogênio em suas estruturas são chamadas bases. As proteínas apresentam alguns 
aminoácidos com carga negativa e por isso podem aceitar íons hidrogênio sendo consideradas bases. A 
hemoglobina nos eritrócitos e as proteínas celulares estão entre as mais importantes bases do 
organismo. 
O termo álcali refere-se a moléculas formadas pela combinação de metais alcalinos (sódio, potássio, 
lítio...) com o íon fortemente básico hidroxila (OH
-
), o qual reage fortemente com o íon H+ retirando-o 
do meio e formando água. Por isso, o termo utilizado mediante a remoção excessiva de íons hidrogênio 
é alcalose. Ao contrario, a adição excessiva de íons hidrogênio chama-se acidose. 
Ácidos e bases fracos e fortes 
Ácidos fortes são capazes de se dissociar rapidamente liberando íons H+, já os fracos não tem tanta 
facilidade para isso (HCl = forte / H2CO3= fraco). Bases fortes tem maior tendência em remover os íons 
H+ do meio, já as fracas se ligam mais fracamente a esses íons (OH - = forte/ HCO3
-
= fraca). A maioria 
dos ácidos e das bases ligados ao controle do metabolismo celular consiste em ácidos e bases fracas, os 
mais importantes deles são o H2CO3 e a base bicarbonato. 
Concentrações normais de íons Hidrogenio e de pH dos líquidos corporais e alterações que ocorrem 
na acidose e na alcalose. 
A concentração de íons hidrogênio é geralmente mantida dentro de limites estreitos, em torno de 
0,00004 mEq/L (40 nEq/L). As variações normais são de apenas 3 a 5 nEq/L, porem sob condições 
extremas ela pode variar desde 10 nEq/L a 160 nEq/L sem causar morte. 
O pH está relacionado com a concentração de íons hidrogênio, com concentração expressa em Eq/L. É 
inversamente proporcional a concentração de hidrogênio, ou seja, quanto maior o pH menor a 
concentração de hidrogênio do meio. 
pH = log 1/ [H+] = - log [H+] 
O pH normal do sangue arterial é 7,4 e o do sangue venoso e dos líquidos intersticiais é 7,35. O pH 
venoso e intersticial é mais baixo em virtude da quantidade adicional de CO2 que é liberado dos tecidos 
para formar H2CO3 nos líquidos. Como o pH normal do sangue arterial é 7,4 considera-se acidose 
quando ele cai abaixo desse valor e alcalose quando ele passa dele. Os limites inferior e superior de pH, 
nos quais um indivíduo consegue sobreviver por algumas horas, são de 6,8 e 8. 
Em geral o pH do meio intracelular é mais baixo do que o dos líquidos, devido a alta produção de ácidos, 
principalmente o H2CO3, e varia entre 6 a 7,4. Porem quando ocorre hipoxia ou fluxo sanguíneo 
deficiente para os tecidos, os mesmos podem acumular mais acido tornando o pH intracelular ainda 
mais baixo. 
O pH de diversas partes do organismo varia muito, por exemplo, enquanto o pH da urina varia entre 4,5-
8, o pH do estomago é de 0,8 devido a alta concentração de íons H+ pela secreção de ácido clorídrico. 
DEFESAS CONTRA A MUDANÇA DE pH: TAMPÕES, PULMÕES E RINS 
Os três sistemas primários que regulam a concentração de íons H+ nos líquidos corporais para evitar 
acidose ou alcalose são: sistemas químicos de tampões acido-básicos, que imediatamente se 
combinam com o acido/base impedindo uma alteração brusca de pH; centro respiratório, regula a 
 
 
remoção de CO2 (H2CO3) do liquido; e os rins, que podem excretar urina acida ou alcalina, dependendo 
de como está o pH do liquido extracelular. 
As duas primeiras linhas de defesa, sistemas tampões e centro respiratório, controlam o pH anulando os 
íons H+, porém não eliminam eles. A terceira linha de defesa são os rins, eles eliminam o excesso de 
ácido ou base do organismo. Apesar dos rins serem mais lentos que os sistemas tampões e o centro 
respiratório, eles são considerados a linha de defesa mais potente dos sistemas reguladores ácido-
básico. 
TAMPONAMENTO DOS ÍONS HIDROGENIO NOS LIQUIDOS CORPORAIS 
Tampão é qualquer substancia capaz de ligar-se aos íons H+ reversivelmente. 
(Tampão + H
+
 = Tampão H) 
O H+ livre liga-se a substancia tampão formando um ácido fraco. Esse acido fraco pode permanecer na 
forma molecular (tampão H) ou ir para a forma dissociada (tampão + H
+
). A dissociação ou não vai 
depender de um deslocamento de equilíbrio, lembra no cursinho quando te ensinaram que quando a 
concentração de um dos componentes aumenta a reação vai para o outro lado? Pois bem, aqui ocorre a 
mesma coisa, quando a concentração de H+ aumenta a reação segue para a direita e são formados 
vários Tampões H, já quando a concentração deste íon diminui a reação vai para a esquerda e os 
Tampões H dissociam-se em Tampão + H
+
. 
O sistema tampão mais importante do líquido extracelular é o sistema tampão de bicarbonato. 
O sistema tampão de bicarbonato 
Ele é formado por um ácido fraco, o H2CO3, e por um sal de bicarbonato, como o NaHCO3. O H2CO3 é 
formado pela reação entre CO2 e H2O, essa reação é normalmente lente, porem ela pode ter sua 
velocidade aumentada pela ação da enzima anidrase carbônica. 
A anidrase carbônica é abundante nas paredes dos alvéolos pulmonares, onde o CO2 é liberado, ela 
também é encontrada nas células epiteliais dos túbulos renais onde o CO2 reage com H2O para formar o 
acido carbônico. O acido carbônico se ioniza fracamente em H
+
 + HCO3
-
. 
O segundo componente do sistema é o NaHCO3, que se ioniza quase que totalmente em: HCO3
-
 + Na
+
. 
Então assim: o CO2 + H2O = H2CO3 , certo? O H2CO3 vai se dissociar em H
+
+HCO3
-
, só que por o acido 
carbônico ser um ácido fraco, a concentração de H+ resultando dessa dissociação vai ser extremamente 
baixa. Porem quando se adiciona um ácido forte a solução como o HCl, a concentração de H+ vai 
aumentar e isso vai deslocar o equilíbrio para a formação de H2CO3. Como consequência do aumento da 
concentração de ácido carbônico o equilíbrio vai ser novamente deslocado para a formação de CO2 + 
H2O. O excesso de CO2 vai estimular a respiração, o que o elimina do liquido extracelular. 
Quando uma base forte é adicionada ocorrem reações inversas, por exemplo o hidróxido de sódio 
NaOH. 
NaOH + H2CO3 = NaHCO3 + H2O 
Assim, a base fraca, bicarbonato de sódio, substitui a base forte, hidróxido de sódio, e ainda diminui as 
concentrações de ácido carbônico, fazendo com que mais CO2 e água sejam gastos para a confecção do 
mesmo. Isso faz com que a concentração de gás carbônico diminua no sangue e a frequência 
respiratória também cai. A elevação do anion bicarbonato é compensada com a excreção do mesmo 
pelos rins. 
EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBACH  caiu na prova da T4 ano passado e ninguém sabia 
A equação da constante de dissociação de dado íon é dada por: 
K = [H+] x [HCO3-] / [H2CO3] 
Evoluindo tal formula chegaremos a seguinte: 
[H+] = K x (0,03 x Pco2) / [HCO3
-
] 
Colocando tudo em –log, vamos ter 
- log H = -log K – log (0,03 x Pco2) / [HCO3
-
]  pH = pK + log HCO3
-
 /0,03 x Pco2 
 
 
O sistema tampao de bicarbonato tem o pK = 6,1 e assim a equação fica: 
pH = 6,1 + log HCO3
- /0,03 x Pco2  EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBACH 
Pode ser calculado o valor do pH por essa equaçãoquando forem fornecidas a concentração molar do 
íon bicarbonato e a pressão parcial de CO2 (Pco2). 
A partir dessa equação da pra notar que o pH e a concentração de bicarbonato são diretamente 
proporcionais, o inverso ocorre em relação ao Pco2. Entao se a concentração de bicarbonato aumenta, 
o pH tbm aumenta e ocorre alcalose, porem se a pressão parcial do gás carbônico aumenta o pH diminui 
e ocorre acidose. 
A concentração de bicarbonato é controlada pelos rins, enquanto a concentração de CO2 que vai 
interferir diretamente na pressão parcial do gás é dada pela frequência de eliminação respiratória. 
Entao, aumenta a frequência respiratória, diminui a Pco2 e aumenta o pH causando alcalose. A 
homeostasia do sistema ácido-básico depende dos rins e dos pulmões, uma alteração em qualquer 
mecanismo pode gerar ou uma alcalose ou uma acidose. Os efeitos causados pela mudando de 
concetração dos íons bicarbonato são chamados de METABÓLICOS, enquanto que os causados pela 
Pco2 são chamados de RESPIRATÓRIOS. Por exemplo, a diminuição da concentração de íons 
bicarbonato causam a acidose metabólica, enquanto o aumento causara a alcalose metabólica. 
CURVA DE TITULAÇÃO- quando as concentrações de bicarbonato e gás carbônico são iguais o logaritmo 
da equação de henderson-hasselbach éigual ao log1 = 0, sendo assim, pH = pK. Sendo, pK=6,1 entao pH 
= 6,1. O sistema tampão torna-se mais eficaz quando o pH é próximo do pK, sendo assim, a capacidade 
de tamponamento é determinada pela quantidade e pelas concentrações relativas dos componentes do 
tampão. 
O sistema tampão de bicarbonato é o mais importante tampão extracelular- o sistema de bicarbonato 
não é potente por dois motivos: (1) o pH do liquido extracelular é cerca de 7,4 e o sistema funciona BEM 
com pH=pK, portanto, com pH=6,1, por essa razão o sistema opera com concentração maior de 
bicarbonato que de CO2; (2) as concentrações de bicarbonato e de gás carbônico não são muito 
elevadas, fato que limita o sistema a uma quantidade X de acido. Porem esse sistema é auxiliado pelos 
rins que controlam a concentração de bicarbonato e pelo centro respiratório que controla a 
concentração de CO2, sendo assim o tampão de bicarbonato é o mais potente tampão extracelular do 
organismo. 
O sistema tampão de fosfato 
Apesar dele não ser importante no meio extracelular, ele em papel significativo no liquido tubular renal 
e nos líquidos intracelulares. O sistema tampão de fosfato tem pK=6,8 , sendo o pH normal de 7,4 dos 
líquidos corporais ele trabalha mais perto da sua capacidade máxima de tamponamento. Vendo por este 
lado a potencia deste sistema seria muito maior que a potencia do sistema tampão de bicarbonato, 
porem a concentração do sistema tampão de bicarbonato no organismo é muito maior que a 
concentração do sistema tampão de fosfato e isso faz com que o ultimo seja muito menos potente. 
O tampão fosfato é importante nos líquidos tubulares dos rins por duas razoes: primeiro, a 
concentração de íons fosfato é grande nesses locais o que aumenta a potencia do sistema; e segundo, o 
liquido tubular tem pH mais baixo que o do liquido extracelular, sendo assim o sistema trabalha mais 
próximo de seu pK (6,8) sendo mais eficiente. Ele também é importante no meio intracelular pela sua 
alta concentração e também porque o pH desse meio é menor que 7,4 o que permite ao sistema 
trabalhar mais próximo do seu ideal. 
Proteínas: importantes tampões intracelulares 
 São os tampões mais abundantes no organismo devido a alta concentração intracelular. O pH 
intracelular, apesar de ser menor que do liquido extracelular, também muda com as variações do pH do 
liquido. Ocorrem pequenas difusões de íons hidrogênio e bicarbonato para o meio intracelular e 
difusões rápidas de CO2 pela membrana celular. Essa difusão dos elementos do sistema tampão 
 
 
bicarbonato provoca alteração do pH intracelular quando o mesmo se altera no meio extracelular.Por 
essa razão, os sistemas tampões intracelulares ajudam a impedir as alterações de pH extracelulares, 
porem muito lentamente. Fato que é divergente nos ertitrocitos, onde a hemoglobina constitui um 
tampão importante e RAPIDO, podendo alterar rapidamente o pH do meio extracelular. Mais da metade 
do tamponamento química total dos líquidos corporais é encontrado dentro das células, grande parte 
das proteínas. O sistema só não é o melhor tampão extracelular porque o movimento lento de íons H+ e 
bicarbonato para dentro da célula limitam a capacidade das proteínas de tamponamento. Outro fator, 
alem da alta concentração, que contribui para a capacidade de tamponamento das proteínas é o pK 
próximo a 7,4 que permite ao sistema uma grande potencia. 
PRINCÍPIO ISSO-HÍDRICO – Apesar de analisarmos os tampões isoladamente todos eles atuam na 
mesma hora quando ocorre variação de íons H+ no liquido extracelular. Esse princípio traz que qualquer 
alteração que ocorra em um sistema afeta todos os demais, visto que, os sistemas tampões tamponam-
se mutuamente ao deslocarem íons H+ de um lado pro outro. 
REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA DO EQUILIBRIO ACIDO-BASICO 
O aumento da ventilação elimina CO2 que reduz a concentração dos íons H+ no liquido extracelular, por 
outro lado, a falta de ventilação acumula CO2 nos líquidos e aumenta a concentração de H+ causando 
acidose. 
A EXPIRAÇÃO PULMONAR DE CO2 EQUILIBRA A FORMAÇÃO METABÓLICA DE CO2 
 Os dois mecanismos que controlam a concentração de CO2 no sangue e, por conseguinte, o nível da 
pressão parcial do gás (Pco2), são: a produção de CO2 intracelular e a ventilação pulmonar. O CO2 é 
produzido no metabolismo intracelular, a seguir difunde-se para o liquido intersticial e deste para o 
sangue. Por meio da corrente sanguínea ele chega até o pulmão, onde nos alvéolos pulmonares ocorre 
sua difusão para a atmosfera. 
O AUMENTO DA VENTILAÇÃO ALVEOLAR DIMINUI A CONCENTRAÇÃO DE IONS HIDROGENIO DO 
LIQUIDO EXTRACELULAR E ELEVA O pH 
Quando a produção de CO2 pelo metabolismo celular permanece constante, o que define a 
concentração do mesmo no organismo é a ventilação pulmonar. Quando a ventilação diminui e a 
concentração de CO2 no organismo aumenta, aumenta também a formação de H2CO3 e como 
consequência a concentração de íons H+, podendo causar uma acidose. Quando a ventilação aumenta 
ocorre o processo contrario. O aumento da ventilação alveolar para cerca de duas vezes, eleva o pH em 
cerca de de 0,23 e o mesmo ocorre se ela diminui. Como a ventilação varia desde 0 a 15, pode-se 
facilmente, compreender a alteração do pH dos líquidos corporais. 
O AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE ÍONS HIDROGENIO ESTIMULA A VENTILAÇÃO ALVEOLAR 
A ventilação aumenta cerca de 4 a 5 vezes do normal, quando o pH do sangue cai de 7,4 para 7. A 
medida que a ventilação alveolar diminui devido ao aumento de pH (concentração diminuída de H+), a 
quantidade de O2 adiciona ao sangue também diminui e por consequência diminui a pressão parcial do 
oxigênio (Po2). Caindo a concentração de O2 a respiração é estimulada novamente, por conseguinte, dá 
pra perceber que a compensação respiratória pelo aumento do pH não é tão eficaz quanto a resposta a 
redução do pH. 
CONTROLE POR FEEDBACK DA CONCENTRAÇÃO DE ÍONS HIDROGENIO PELO SISTEMA RESPIRATORIO 
Aumenta [H+]  Aumenta VENTILAÇÃO ALVEOLAR  Diminui Pco2 -  Diminui [H+] até a faixa normal 
Diminui [H+]  Diminui VENTILAÇÃO  Aumenta Pco2  Aumenta [H+] até a faixa normal 
EFICIENCIA DO SISTEMA RESPIRATORIO NA CONCENTRAÇÃO DE ÍONS HIDROGENIO 
O centro respiratório só pode controlar o pH quando as alterações são no sangue que passa pelo 
sistema circulatório. Vendo isso, pode-se concluir que a eficiência do sistema é limitada. 
CAPACIDADE DE TAMPONAMENTO DO SISTEMA RESPIRATORIO 
 
 
É um sistemafisiológico que atua rapidamente na regulação do pH se comparado ao sistema renal, por 
exemplo. A capacidade geral de tamponamento desse sistema é de 1 a 2 vezes maior que a dos tampões 
químicos combinados no liquido extracelular. 
O COMPROMETIMENTO DA FUNÇÃO PULMONAR PODE CAUSAR ACIDOSE METABOLICA 
Se um comprometimento da atividade pulmonar ocorrer, como enfisema pulmonar grave, a capacidade 
de excretar CO2 pelos alvéolos vai ser praticamente inibida, isso acarretara uma acidose metabólica. 
Ocorrendo a acidose o sistema respiratório não vai poder compensa-la e, já ocorrido o tamponamento 
químico, o único meio fisiológico de tamponar será o sistema renal. 
CONTROLE RENAL DO EQUILIBRIO ACIDO-BASICO 
O controle renal se dá pela excreção de acido ou base na urina, tornando-a ácida ou básica. Os túbulos 
renais filtram continuamente grande quantidade de íons bicarbonato (recebem H+ então são bases) 
removendo a base do sangue. Ao mesmo tempo as células epiteliais tubulares removem H+ do sangue 
(H+ é acido) excretando-o na urina. Assim sendo, se a excreção de H+ for maior que a filtração de 
bicarbonato o pH sanguíneo aumenta e a urina torna-se acida, se ocorrer o contrario o pH do sangue 
diminui e a urina torna-se alcalina. 
ACIDOS NÃO VOLATEIS – São ácidos diferentes do acido carbônico e não podem ser eliminados pelo 
centro respiratório. São geralmente resultado do metabolismo de proteínas. O mecanismo de controle 
desses ácidos é o sistema renal. 
O mecanismo de absorção e excreção de íons H+ se dá pela secreção de íons hidrogênio pelo túbulo 
renal. Quando ocorre alcalose (cai [H+] no meio extracelular) os rins não conseguem reabsorver todo o 
bicarbonato que passa para o filtrado, sendo assim, a concentração de H+ do meio extracelular aumenta 
até que o pH volte ao normal. Na acidose, os rins absorvem quase todo o bicarbonato que passa pelo 
filtrado e produzem mais deles para que se liguem aos íons H+ do liquido extracelular e aumentem o pH 
até o valor normal. 
Os rins regulam a concentração de íons H+ por meio de 3 processos: 
1. Secreção de íons hidrogênio 
2. Reabsorção de bicarbonato do filtrado 
3. Produção de novos íons bicarbonato.