Estudos Dirigidos: Alterações do equilíbrio químico e gasometria arterial

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Estudos Dirigidos: Alterações no equilíbrio ácido-base e gasometria arterial 
Por: Danielle Cardoso (@danimedestudos) 
1) O que significa a regulação do equilíbrio ácido-básico? 
 Significa a regulação da concentração do íon hidrogênio nos líquidos corporais. 
 
2) O que indica quando a concentração de íons hidrogênio está muito elevada? E quando está muito 
baixa? 
 Quando a concentração está muito elevada, os líquidos estão ácidos. Quando a concentração 
estiver muito baixa, os líquidos estão básicos. 
 
3) O que determina se uma substância é ácida ou básica? 
 Ácido é uma substância que possui grande número de íons hidrogênio livres quando dissolvida 
em água. Base é a substância que contém grande número de íons hidroxila. 
 
4) Por que os ácidos e as bases têm tendência a se neutralizarem entre si? 
 A razão para isso é a de que os íons hidrogênio combinam com íons hidroxila, formando água, 
conforme a reação seguinte: H+ + OH-  H2O. 
 
5) Por que a concentração do íon hidrogênio, apesar de seu valor muito baixo, é um dos fatores 
controladores mais importantes da maior parte das reações metabólicas das células? 
 O aumento ou a diminuição da concentração de íons hidrogênio, acima ou abaixo 
do normal provoca sérias perturbações no funcionamento global do corpo. A acidose pode levar 
a pessoa atingida em coma quando o PH do líquido extracelular cair abaixo de 6.9, que 
representa concentração de íon hidrogênio quatro vezes maior que a normal. Na alcalose, onde 
a concentração do íon hidrogênio está diminuída até menos da metade normal, ocorre a 
hiperexcitabilidade do sistema nervoso, o que provoca a produção excessiva de sinais neurais 
em regiões do cérebro e nos nervos periféricos, causando contrações tetânicas nos músculos 
podendo matar a pessoa por convulsões epilépticas. 
 
6) Explique como o Sistema Tampão Carbonato age no organismo em acidose e porque o ácido 
carbônico é considerado ácido fraco: 
 Presente em todos os líquidos corporais, o tampão bicarbonato é a mistura de ácido carbônico 
(H2CO3-) e de íon bicarbonato (HCO3-). Quando a essa mistura é adicionado um ácido forte, seu 
íon hidrogênio combina imediatamente com o íon bicarbonato para formar o ácido carbônico. O 
ácido carbônico é um ácido muito fraco, onde o íon hidrogênio existe fortemente ficado na 
molécula, de modo que um número pequeno de íons permanece livre na solução. Assim, a 
ionização do H2CO3 como é representada pela equação, H2CO3 ↔ H+ + HCO3- é muito fraca; a 
reação ocorre, principalmente no sentido da direita para a esquerda. Como resultado, o sistema 
tampão modifica o ácido forte (muitos íons H+) em um ácido fraco (poucos íons H+) e impedem 
que o líquido fique fortemente ácido. 
 
7) Explique como o sistema tampão carbonato age no organismo em alcalose e no que implica a 
“perda” do ácido carbônico na reação: 
 Quando uma base forte – substância com grande número de íons hidroxila, mas poucos íons 
hidrogênio – é adicionada a essa mistura tampão, esses íons imediatamente reagem com o ácido 
carbônico para formar água e íons bicarbonato, segundo a equação: OH- + H2CO3  H2O + HCO3- 
 A perda do ácido fraco pouco modifica a concentração do íon hidrogênio nos líquidos orgânicos. 
Dessa forma, pode ser compreendido que essa mistura de ácido carbônico e íons carbonato 
protege os líquidos corporais da variação para acidez ou basicidade demasiadas. 
 
8) Qual a importância dos tampões fosfato e proteína? 
 São particularmente importantes para a manutenção da concentração normal de íons 
hidrogênio nos líquidos intracelulares, visto que sua concentração no interior das células é várias 
vezes maior do que a do tampão carbonato. 
 
9) Por que os tampões dos líquidos corporais constituem a primeira linha de defesa contra as 
variações da concentração do íon hidrogênio? 
 Porque um ácido ou base adicionada a esses líquidos corporais reage imediatamente com esses 
tampões, o que impede modificações significativas do equilíbrio ácido-básico. 
 
10) Explique a hipoventilação pulmonar: 
 Nas condições normais, a respiração remove gás carbônico na mesma proporção que é formado 
(CO2 + H2O ↔ H2CO3). Porém, se a ventilação pulmonar decresce abaixo do normal, o gás 
carbônico não será eliminado como deveria ser, e começa a se acumular nos líquidos orgânicos, 
o que faz com que aumente a concentração de ácido carbônico. Como resultado, também 
aumente a concentração de íons hidrogênio. A interrupção completa da respiração aumenta a 
concentração do hidrogênio duas vezes mais; isso corresponde a uma queda do PH do líquido 
extracelular de seu valor normal de 7,4 para 7,1. 
 
11) Explique a hiperventilação pulmonar: 
 Se a ventilação pulmonar ficar aumentada acima do normal, o gás carbônico passa a ser expelido 
em quantidade maior do que a formada, o que reduz as concentrações do gás e do gás carbônico. 
A respiração muito aumentada pode diminuir o íon hidrogênio até a metade do seu valor normal 
(com aumento do PH até 7,7), em cerca de um minuto. 
 
12) Qual é o efeito do H+ sobre a respiração? Para que ele é eficaz? 
 A concentração de íons hidrogênio muito elevada estimula o centro respiratório no bulbo 
raquidiano, o que aumenta muito a ventilação. Inversamente, o íon hidrogênio baixo deprime essa 
ventilação. Esses efeitos atuam como um mecanismo automático para a manutenção de íons 
hidrogênio bastante constante nos líquidos corporais. Isto é, o aumento de íons hidrogênio 
estimula a ventilação. Isso retira ácido carbônico desses líquidos, o que faz com que o PH retorne 
a seu valor normal. Esse mecanismo entra em ação dentro de segundos a alguns minutos, quando 
o líquido extracelular ficar muito ácido ou básico. 
 Ele é eficaz para regular o íon hidrogênio dos líquidos corporais após a administração de um 
ácido ou uma base. 
 
13) Quais são os ácidos eliminados pelos rins e como são chamados? 
 Ácidos fosfórico, sulfúrico, úrico e os cetoácidos. São chamados de ácidos metabólicos. 
 
14) Como os rins regulam o equilíbrio ácido-básico? 
 Regulam por excreção do íon hidrogênio para a urina, quando os líquidos extracelulares 
estiverem muito ácidos e por excreção de substâncias básicas, em especial, o carbonato, para a 
urina, quando os líquidos extracelulares estiverem muito alcalinos. 
 
15) Quais são os mecanismos da regulação renal no equilíbrio ácido-base? 
 Ácidos formados pelos processos metabólicos das células são eliminados: os ácidos fosfórico, 
sulfúrico, úrico e os cetoácidos que, ao atingir o líquido extracelular provocam a acidose; 
 Os rins regulam também por excreção do H+ quando os líquidos extracelulares estiverem muito 
ácidos e excreção de substâncias básicas, principalmente bicarbonato de sódio para a urina, 
quando os líquidos extracelulares estiverem muito alcalinos; 
 Reabsorção de sódio no túbulo renal; 
 Secreção de amoníaco pelos túbulos renais: o amoníaco é combinado com íons hidrogênio para 
formar amônia, o que impede o líquido tubular de ficar demasiadamente ácido, visto que os íons 
hidrogênio são removidos e íons amônia formam sais neutros em seu lugar. 
 
16) Por que é a aldosterona especialmente importante para o controle da concentração do íon 
potássio, mas menos importante para o controle da concentração do íon sódio? 
 A aldosterona promove a absorção tubular aumentada de sódio, porém não é importante no 
controle da concentração do íon sódio no líquido extracelular. Pela seguinte razão: o mecanismo 
hormônio antidiurético ser cerca de dez vezes mais potente para o controle da concentração do 
íon sódio que o mecanismo da aldosterona, e, portanto, sobrepujar este último. 
 Por outro lado, um aumento da concentração do íon potássio exerce efeito muito potente sobre 
o córtex suprarrenal para fazer com que aumente a intensidade de suasecreção de aldosterona. 
Essa aldosterona é transportada pelo sangue circulante até atingir os rins. Nesse órgão, o 
hormônio atua diretamente sobre os túbulos distais e tubos coletores, promovendo a secreção 
de potássio. Como resultado, grandes quantidades de potássio são perdidas na urina, e a 
concentração do íon potássio no líquido intersticial retoma ao normal. 
 Pelo contrário, caso a concentração de potássio fique muito reduzida, a secreção de aldosterona 
pelo córtex suprarrenal é diminuída. Nessa condição, a intensidade da secreção de potássio para 
a urina cai praticamente a zero. E, como a ingestão diária de alimento contém grandes 
quantidades de potássio, ocorre acúmulo de potássio no líquido extracelular, até que seu valor 
ascenda até o normal. 
 Dessa forma, o mecanismo da aldosterona funciona como um verdadeiro mecanismo de 
feedback para o controle da concentração do íon potássio. 
 
17) Por que ocorre excreção de bicarbonato na alcalose? 
 Na alcalose, as substâncias alcalinas do corpo combinam com o ácido carbônico para formar sais 
de bicarbonato. Como resultado, a concentração de íons bicarbonato extracelular fica muito 
aumentada. Esses íons bicarbonato em excesso passam em grande quantidade para os túbulos, 
como parte do filtrado glomerular e uma fração considerável desses íons tubulares passa para a 
urina sob a forma de bicarbonato de sódio. Como o bicarbonato de sódio é o componente alcalino 
do sistema tampão bicarbonato essa excreção representa, na verdade, perda de compostos 
alcalinos pelo corpo. Como resultado, esse mecanismo ajuda a corrigir a alcalose. 
 
18) Como é o processo de hematose? 
 A difusão dos gases para dentro e para fora do plasma deve-se à diferença de pressão gerada 
pelo gradiente entre o ar alveolar e o sangue arterial. Assim, o gás oxigênio, com alta pressão no 
interior dos alvéolos, movimenta-se para os capilares, onde sua pressão é mais baixa. O gás 
carbônico desloca-se em sentido contrário, já que a sua pressão é maior nos capilares do que nos 
alvéolos. Todo o processo de difusão dos gases depende da velocidade e fluidez do sangue na 
região capilar pulmonar e da ventilação alveolar. O gás carbônico é mais solúvel na água que o gás 
oxigênio e, por isso, se difunde mais rápido para o sangue. 
 
19) Explique sobre o tampão bicarbonato: 
 
H+ + HCO3- ↔ H2CO3 ↔ H2O + CO2 (enzima: anidrase carbônica) 
 
 O CO2 é transportado no sangue em grande quantidade na forma de bicarbonato. Essa 
conversão se deve à enzima anidrase carbônica, que, embora não seja encontrada livre no plasma, 
está presente nos eritrócitos e propicia a conversão do CO2 em ácido carbônico (H2CO3). Este 
ácido se dissocia liberando os íons H+ o qual é tamponado pelo sistema tampão fosfato, ou este 
H+ é captado pela histidina presente na molécula de hemoglobina, o que representa o sistema 
tampão proteína. O ânion bicarbonato formado é transportado para fora do eritrócito (transporte 
através da membrana por co-transporte com o cloreto) e se difunde no plasma. 
 Para que ocorra a liberação do CO2 nos pulmões, a reação ocorre ao contrário, ou seja, a partir 
de bicarbonato e H+, forma-se o ácido carbônico e por fim, libera-se o CO2 e H2O. O CO2 se 
difunde pelas membranas dos alvéolos para fora do organismo, enquanto o O2 é captado do ar 
para o sangue. 
Dessa forma, o ph do plasma é mantido dentro dos limites normais (ph = 7,35 – 7,45), com uma 
pressão parcial de CO2 e concentração de bicarbonato dentro dos valores considerados normais. 
 
20) Qual a função do tampão bicarbonato? 
 Compensar as flutuações na concentração de H+ quando bases ou ácidos são adicionados ao 
sangue por dieta, medicamentos ou produtos do metabolismo celular. Está diretamente vinculado 
ao processo de oxigenação tecidual. Todo excesso de CO2 será convertido em HCO3-, aumenta 
H+, o plasma fica ácido. Ocorre deslocamento para a direita: 
 CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- 
 Se a concentração de CO2 diminuir, desloca para a esquerda. 
 
21) Qual é a função das células tubulares renais e a importância do sistema renal? 
 Tanto no caso da produção aumentada de H+ ou de bicarbonato, as células tubulares renais são 
acionadas para aumentar a excreção ou não desses elementos, com o fim de manter o ph 
fisiologicamente normal. O sistema renal exerce importante papel no controle do equilíbrio ácido-
básico, pois todo íon H+ que é tamponado deve ser excretado via urina; o HCO3- é regenerado 
após o processo de filtração glomerular de tal forma que não seja eliminado na urina. 
 
22) Como ocorre a ativação do centro respiratório? 
 Quando as concentrações de CO2 estão alteradas, os quimiorreceptores centrais e periféricos, 
sensíveis às alterações na contração de CO2, são acionados e ocorre a ativação do centro 
respiratório que está localizado no tronco encefálico. Após a ativação, a frequência respiratória 
será adequada à quantidade de CO2 presente no plasma. Se o ph plasmático estiver inferior aos 
parâmetros normais, a frequência respiratória irá aumentar para que ocorra expiração do CO2. 
Porém, se o ph estiver acima dos parâmetros normais, ocorrerá queda na frequência respiratória, 
sendo mantido o CO2 para que a reação se desloque para a esquerda. 
 
23) Quais são os principais componentes do sistema tampão bicarbonato? 
 São os sistema respiratório e o renal, pois o ph sanguíneo é proporcional à razão entre a 
concentração sanguínea de bicarbonato e a pressão de CO2 no sangue. 
 
24) Explique a acidose respiratória aguda e a crônica: 
 Na acidose respiratória aguda, se desencadeiam de minutos a horas e não são compensadas, 
pois os mecanismos renais possuem ações tardias, de 48 – 72h. Neste caso, há um hipoventilação 
alveolar, o que leva a um aumento na pressão de CO2, alteração que deve ser corrigida ou levará 
o indivíduo à morte. Exemplo de situações: depressão de centro respiratório em casos de 
intoxicação alcoólica, uso de sedativos, anestésicos gerais etc. 
 E na acidose respiratória crônica há compensação renal, pois, o distúrbio perdura por certo 
tempo; provavelmente o que acarreta o distúrbio é uma ventilação alveolar prejudicada, por 
exemplo, em casos de bronquite crônica e enfisema. 
 
25) Como reverter a acidose respiratória crônica? 
 Ocorre a retenção de CO2 por ventilação alveolar diminuída e compensação renal de 
bicarbonato, com maior excreção de ácido. Entubar e ventilar artificialmente os pacientes com 
insuficiência respiratória aguda. Não utilizar bicarbonato baseando-se apenas no valor do ph da 
gasometria. 
 
26) Explique a alcalose respiratória aguda e crônica: 
 Alcalose respiratória aguda: possui como origem uma ativação do centro respiratório levando a 
uma hiperventilação e podem ser causados por: febres, dor alterações emocionais (crises de 
hiperventilação). 
 Alcalose respiratório crônica: se deve a hiperventilação mantida (excesso de ventilação assistida) 
ou lesão no SNC nas áreas do tronco encefálico que comandam a respiração como em um AVE 
(Acidente Vascular Encefálico), por exemplo. 
 
27) Como reverter a alcalose respiratória crônica: 
 Ocorre retenção de O2 por ventilação alveolar aumentada ou perda excessiva de CO2, 
compensação renal com excreção de HCO3-, maior retenção de ácido e queda na produção de 
NH3. Portanto, para reverter o quadro, é necessário inibir ou remover a causa da hiperventilação. 
 
28) Explique a acidose metabólica: 
 Este distúrbio tem como origem primária a queda de bicarbonato plasmático. Ocorre um 
aumento na concentração de ácidos no organismo, como, por exemplo, ingestão de ácido 
acetilsalicílico, acidose lática, diabética, aumento na produção de H+ etc. Pode ocorrer ainda em 
virtude de uma queda acentuada nos níveis de HCO3- em casos de diarreia.É comum em casos 
de acidose lática, como na diabete mellitus e em doenças hepáticas. 
 Casos de doença renal podem levar ao quadro de acidose devido à retenção de H+ juntamente 
com ânions como o sulfato e o fosfato. E também doses excessivas de medicamentos ácidos como 
o ácido acetilsalicílico. Neste caso há compensação, pois, com o aumento da concentração de H+, 
ocorrerá ativação do centro respiratório, para eliminar mais CO2. 
 
29) Como reverter a acidose metabólica? 
 Com o ph abaixo de 7,35 há retenção de ácidos ou perda de bases, ocorre, então, uma 
compensação, o aumento da frequência respiratória. Portanto é necessário administrar HCO3- 
para aumentar o ph. 
 
30) Explique a alcalose metabólica? E como reverter o quadro? 
 Pode ser desencadeada por perda de H+ do suco gástrico durante vômitos seguidos ou ainda 
por ingestão de antiácidos como o bicarbonato de sódio. Com o ph maior que 7,45, ocorre 
retenção das bases (HCO3-) ou perda de ácidos. A compensação se dá pela queda da frequência 
respiratória. Deve-se corrigir a hipovolemia. 
 
31) O que é a gasometria arterial? 
 É um exame invasivo que mede as concentrações de oxigênio, a ventilação e o estado ácido-
básico. 
 
32) Quando escolher a gasometria arterial ou venosa? 
 Quando se está interessado em uma avaliação da performance pulmonar, deve ser sempre 
obtido sangue arterial, pois esta amostra informará a respeito da hematose e permitirá o cálculo 
do conteúdo do oxigênio que está sendo oferecido aos tecidos. No entanto, se o objetivo for 
avaliar apenas a parte metabólica, isso pode ser feito através de uma gasometria venosa. 
 
33) Qual é a diferença entre a acidemia e a alcalemia? 
 Acidemia é definida como uma diminuição do ph sanguíneo (ou aumento da concentração de 
H+ no sangue) e alcalemia é definida como uma elevação do ph sanguíneo (ou redução da 
concentração do H+). 
 
34) Qual é a diferença entre a acidose e a alcalose? 
 Acidose é o processo que tende a diminuir o ph e alcalose é o processo que tende a aumentar o 
ph.