Equilíbrio ácido-base

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Equilíbrio	
  ácido-­‐base	
  e	
  
gasometria	
  
Profa.	
  Rosângela	
  Frade	
  
Depto.	
  Bioquímica	
  -­‐	
  UFPE	
  
Equilíbrio	
  ácido-­‐base	
  
O	
  fluxo	
  de	
  oxigênio,	
  gás	
  carbônico	
  e	
  
hidrogênio	
  no	
  organismo	
  é	
  intenso	
  
No	
  metabolismo,	
  é	
  gerado	
  CO2	
  que	
  
se	
  dissolve	
  em	
  H2O	
  para	
  formar	
  
ácido	
  carbônico	
  e	
  este	
  se	
  dissocia	
  
formando	
  bicarbonato	
  e	
  hidrogênio.	
  
Manutenção	
  do	
  pH	
  sanguíneo	
  
•  Apesar	
  das	
  grandes	
  variações	
  na	
  produção	
  de	
  CO2,	
  o	
  
pH	
  sanguíneo	
  se	
  mantém	
  constante	
  devido	
  a	
  ação	
  
dos	
  pulmões,	
  rins	
  e	
  eritrócitos.	
  
	
  	
  H+	
  
Pulmões	
   Eritrócitos	
  	
   Rins	
  
	
  	
  	
  	
  	
  CO2	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  H+	
  
Hemoglobina	
  	
  +	
  	
  H+	
  
Hemoglobina	
  	
  
	
  	
  H+	
  
HCO3-­‐	
  
H2CO3	
  CO2	
  	
  +	
  H2O	
  	
  	
  	
  
Ar	
  expirado	
  	
  	
  	
  
HCO3-­‐	
  
Tecidos	
  
	
  	
  H+	
  
Reabsorção	
  
Excreção	
  urinária	
  
Alterações	
  no	
  equilíbrio	
  ácido-­‐base	
  
•  Problemas	
  com	
  as	
  trocas	
  gasosas	
  e	
  com	
  o	
  
equilíbrio	
  ácido	
  base	
  levam	
  a	
  alterações:	
  
Na	
  ionização	
  das	
  proteínas	
  
Cardiovasculares	
  
Respiratórias	
  
Renais	
  
Principais	
  tampões	
  no	
  organismo	
  
Hemoglobina	
  
• Eritrócitos	
  
• HHb	
  (ácida)	
  
• Hb-­‐	
  (básica)	
  
Proteínas	
  
•  Intracelular	
  
• Hprot	
  (ácida)	
  
• Prot-­‐	
  (básica)	
   	
  
Tampão	
  
fosfato	
  
•  Intracelular	
  
• H2PO4-­‐
(ácido)	
  
• HPO42-­‐	
  	
   	
  
Bicarbonato	
  
• Extracelular	
  
• H2CO3	
  
(ácido)	
  
• HCO3-­‐
(Básico)	
  
•  Tampão	
  Bicarbonato	
  
H+	
  	
  	
  +	
  	
  	
  HCO3-­‐	
  
H2CO3-­‐	
  H2O	
  	
  +	
  	
  	
  CO2	
  	
  	
  
OH-­‐	
  	
  	
  +	
  	
  	
  H+	
  	
  	
  	
  +	
  	
  HCO3-­‐	
  
H2O	
  	
  +	
  	
  HCO3-­‐	
  
Relação	
  de	
  Potássio	
  e	
  pH	
  
•  Tampões	
  intracelulares	
  
Alta	
  
concentração	
  
de	
  H+	
  
H+	
   Proteínas	
  e	
  	
  	
  
Tampão	
  fosfato	
  
K+	
  
Baixa	
  
concentração	
  
de	
  H+	
  
K+	
   Proteínas	
  e	
  	
  	
  
Tampão	
  fosfato	
  
H+	
  
PLASMA	
   ERITRÓCITOS	
  
Papel	
  dos	
  pulmões	
  
Fornecimento	
  de	
  O2	
  para	
  os	
  tecidos	
  e	
  eliminação	
  de	
  
CO2	
  para	
  manutenção	
  do	
  pH.	
  
A	
  eficiência	
  das	
  trocas	
  gasosas	
  depende	
  da	
  perfusão	
  
sanguínea	
  e	
  venHlação	
  a	
  nível	
  de	
  alvéolos.	
  
O	
  O2	
  e	
  CO2	
  afetam	
  o	
  controle	
  respiratório	
  e	
  
conseqüentemente	
  a	
  freqüência	
  respiratória.	
  
A	
  freqüência	
  respiratória	
  é	
  influenciada	
  pelo	
  
aumento	
  do	
  CO2	
  ou	
  redução	
  do	
  pH.	
  
Controle	
  das	
  trocas	
  gasosas	
  
CO2 O2 
TECIDOS 
BARORRECEPTORES 
DO ARCO AÓRTICO 
CENTRO RESPIRATÓRIO 
BAIXO O2 
ALTO CO2 
Aumento da velocidade 
do fluxo sanguíneo 
Aumento da frequência 
respiratória 
Componentes	
  metabólico	
  e	
  respiratório	
  do	
  
sistema	
  tampão	
  bicarbonato	
  
Componente	
  
metabólico	
  
Bicarbonato	
  
Tampão	
  primário	
  dos	
  
ácidos	
  não	
  voláteis	
  
gerados	
  pelo	
  
metabolismo	
  
Componente	
  
respiratório	
  
CO2	
  
A	
  freqüência	
  de	
  
ven_lação	
  determina	
  
a	
  concentração	
  de	
  
CO2	
  no	
  sangue	
  
H+ + HCO3- H2CO3- CO2 + H2O 
Classificação	
  primária	
  dos	
  distúrbios	
  ácido-­‐base	
  
• Retenção	
  do	
  CO2	
  no	
  sangue	
  por	
  dificuldade	
  de	
  
eliminação	
  nos	
  alvéolos	
  pulmonares;	
  
• Aumento	
  da	
  produção	
  de	
  ácido	
  lá_co	
  	
  
• Incapacidade	
  de	
  eliminação	
  de	
  ácidos	
  pelos	
  rins	
  
(causas	
  endógenas);	
  	
  
• Ingestão	
  acidental	
  de	
  grande	
  quan_dade	
  de	
  
ácidos,	
  como	
  o	
  ácido	
  ace_l-­‐salicílico	
  (aspirina).	
  	
  
	
  Acúmulo	
  
de	
  ácidos	
  
no	
  
organismo	
  	
  
• Eliminação	
  excessiva	
  do	
  CO2;	
  
• Perda	
  de	
  ácidos;	
  	
  
• Administração	
  excessiva	
  de	
  
bases,	
  como	
  o	
  bicarbonato	
  de	
  
sódio.	
  
Redução	
  
dos	
  ácidos	
  
no	
  
organismo	
  	
  
Classificação	
  de	
  acordo	
  com	
  os	
  componentes	
  
respiratório	
  e	
  metabólico	
  
[HCO3-] 
[HCO3-] 
pCO2 
pCO2 
ACIDOSE 
ALCALOSE 
Determinação	
  dos	
  gases	
  sanguíneos	
  
pCO2 pO2 pH 
Obs: o bicarbonato pode ser dosado ou calculado através da 
equação: pH = pK + log [HCO3-] 
 0,23[CO2] 
A	
  gasimetria	
  é	
  solicitada	
  quando	
  há	
  suspeita	
  de	
  
insuficiência	
  respiratória	
  ,	
  qualquer	
  outra	
  condição	
  
associada	
  a	
  distúrbios	
  no	
  equilíbrio	
  ácido-­‐base	
  (ex:	
  
cetoacidose	
  diabé_ca),	
  balanço	
  hidro-­‐eletrolí_co.	
  
Determinação	
  dos	
  gases	
  sanguíneos	
  
A	
  gasimetria	
  deve	
  ser	
  realizada	
  imediatamente	
  após	
  punção	
  de	
  
artéria	
  periférica	
  com	
  seringa	
  contendo	
  quan_dade	
  adequada	
  
de	
  an_-­‐coagulante	
  (heparina).	
  
Cuidados:	
  evitar	
  bolhas	
  de	
  ar,	
  refrigerar	
  a	
  amostra	
  a	
  4oC	
  (até	
  
30min)	
  quando	
  não	
  for	
  possível	
  realizar	
  a	
  gasimetria	
  
imediatamente,	
  informar	
  temperatura	
  do	
  paciente	
  ao	
  
equipamento,	
  informar	
  a	
  FiO2	
  (fração	
  inspirada	
  de	
  O2),	
  
mudanças	
  na	
  condição	
  do	
  paciente	
  deve-­‐se	
  aguardar	
  30min	
  
para	
  poder	
  realizar	
  a	
  coleta,	
  conferir	
  se	
  não	
  há	
  coágulos	
  na	
  
amostra,	
  evitar	
  coleta	
  por	
  cateter,	
  mistura	
  de	
  sangue	
  venoso	
  
com	
  arterial.	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
Causas	
  clínicas	
  dos	
  distúrbios	
  	
  
ácido-­‐base	
  
Acidose	
  metabólica	
  
Diabetes	
  Melito	
  
Ácido	
  lá_co	
  
Insuficiência	
  Renal	
  
Diarréia	
  grave	
  (perda	
  
de	
  bicarbonato)	
  
Drenagem	
  cirúrgica	
  
do	
  intes_no	
  (perda	
  
de	
  bicarbonato)	
  
Acidose	
  respiratória	
  
Obstrução	
  das	
  vias	
  aéreas	
  
Asma	
  grave	
  
Insuficiência	
  cardíaca	
  
Depressão	
  do	
  centro	
  
respiratório	
  (ex:	
  drogas)	
  
Fraqueza	
  dos	
  músculos	
  
respiratórios	
  (ex:	
  esclerose	
  
múl_pla)	
  
Deformidades	
  toráxicas	
  
Alcalose	
  metabólica	
  
Vômito	
  (perda	
  de	
  H+)	
  
Sucção	
  nasogástrica	
  
Hipocalemia	
  
Administração	
  
endovenosa	
  de	
  
bicarbonato	
  
Alcalose	
  respiratória	
  
Hiperven_lação	
  
Anemia	
  
Compensação	
  dos	
  distúrbios	
  ácido-­‐base	
  
Distúrbio	
  	
   Alteração	
  primária	
   Alteração	
  
compensatória	
  
Escala	
  de	
  tempo	
  da	
  
alteração	
  
compensatória	
  
Acidose	
  metabólica	
  
Reduçãoplasmá_ca	
  
do	
  bicarbonato	
  
Redução	
  da	
  pCO2	
  
(hiperven_lação)	
   Minutos/horas	
  
Alcalose	
  metabólica	
  
Aumento	
  plasmá_co	
  
do	
  bicarbonato	
  
Aumento	
  da	
  pCO2	
  
(hipoven_lação)	
   Minutos/horas	
  
Acidose	
  respiratória	
   Aumento	
  da	
  pCO2	
  
Aumento	
  da	
  
reabsorção	
  renal	
  do	
  
bicarbonato	
  
Dias	
  
Alcalose	
  respiratória	
   Redução	
  da	
  pCO2	
  
Redução	
  da	
  
reabsorção	
  renal	
  do	
  
bicarbonato	
  
Dias	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
•  Dinâmica	
  dos	
  gases	
  sanguíneos	
  
– Captação	
  	
  
– Transporte	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Distribuição	
  deO2	
  	
  
– Liberação	
  da	
  Hb	
  
A	
  gasimetria	
  ajuda	
  a	
  definir	
  a	
  origem	
  do	
  problema	
  na	
  
diminuição	
  da	
  oxigenação	
  dos	
  tecidos	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
– Captação	
  	
  
pO2	
  :	
  	
  	
  80	
  -­‐	
  100	
  mmHg	
  	
  
pO2	
  :	
  	
  	
  60	
  	
  -­‐	
  80	
  mmHg	
  Hipoxemia	
  Leve	
  	
  	
  
pO2	
  :	
  	
  	
  40	
  -­‐	
  60	
  	
  mmHg	
  Hipoxemia	
  moderada	
  
pO2	
  :	
  	
  	
  <	
  40	
  	
  mmHg	
  Hipoxemia	
  grave	
  	
  
Composição	
  do	
  ar:	
  21%	
  de	
  O2	
  
FiO2	
  –	
  Fração	
  de	
  O2	
  no	
  ar	
  inspirado:	
  21%	
  (pacientes	
  com	
  
uso	
  de	
  respirador	
  este	
  percentual	
  será	
  modificado).	
  	
  	
  	
  	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
– Transporte	
  	
  
O2	
  :	
  97%	
  transportado	
  pela	
  hemoglobina	
  
(oxiemoglobina)	
  	
  	
  
	
   	
  	
  	
  	
  3%	
  dissolvido	
  no	
  plasma	
  	
  	
  
Hb:	
  13,5	
  –	
  17,5	
  g/dL	
  (H)	
  
	
   	
   	
  	
  12	
  –	
  16	
  g/dL	
  (M)	
  
Disemoglobinas:	
  hemoglobinas	
  que	
  não	
  podem	
  transportar	
  
oxigênio-­‐	
  carboxiemoglobinas	
  (CoHb),	
  metaemoglobinas	
  	
  
(MetHb)	
  e	
  sulfemoglobinas	
  (SulfHb).	
  	
  	
  	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
CoHb	
  
Hb	
  exposta	
  ao	
  monócido	
  de	
  
carbono	
  CO:	
  cigarro,	
  
incêndios,	
  automóveis.	
  
SulfHb	
  
Exposição	
  ao	
  sulfeto	
  de	
  
hidrogênio	
  (H2S):	
  
gases,	
  sulfonaminas.	
  
MetHb	
  
Sangue	
  exposto	
  a	
  
oxidantes	
  que	
  formam	
  
Fe3+:	
  nitrobenzeno,	
  
nitrato,	
  lidocaína.	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
•  Saturação	
  do	
  oxigênio	
  
SO2	
  =	
  	
  	
  	
  	
  	
  cO2Hb	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  x	
  100%	
  	
  (valor	
  de	
  ref.	
  =	
  95-­‐99%)	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  cO2Hb	
  +	
  cHHb	
  	
  	
  	
  	
  
cO2Hb	
  –	
  Concentração	
  de	
  oxiemoglobina	
  
cHHb	
  –	
  Concentração	
  da	
  desoxiemogloina	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
	
   Quando	
  há	
  disemoglobinas	
  diminui	
  a	
  saturação	
  de	
  
oxigênio	
  
SO2	
  =	
  	
  	
  	
  	
  	
  cO2Hb	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  x	
  100%	
  	
  (valor	
  de	
  ref.	
  =	
  95-­‐99%)	
  
	
  	
  	
  cO2Hb	
  +	
  cHHb	
  +	
  cMetHB	
  +	
  cCoHb	
  +	
  SulfHb	
  	
  	
  	
  	
  
cO2Hb	
  –	
  Concentração	
  de	
  oxiemoglobina	
  
cHHb	
  –	
  Concentração	
  da	
  desoxiemoglobina	
  
cMetHB	
  -­‐	
  Concentração	
  da	
  metemoglobina	
  
cCoHb	
  -­‐	
  Concentração	
  da	
  carboxemoglobina	
  
SulfHb	
  -­‐	
  Concentração	
  da	
  sulfemoglobina	
  
•  Concentração	
  total	
  de	
  oxigênio	
  arterial:	
  ctO2	
  
	
  	
  	
  	
  ctO2	
  	
  =	
  cO2Hb	
  +	
  O2	
  	
  dissolvido	
  	
  
	
   Val.	
  Ref.	
  	
  H:	
  	
  18	
  –	
  22	
  mL/dL	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  M:	
  16	
  –	
  20mL/dL	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
Causas	
  da	
  diminuição	
  do	
  ctO2:	
  	
  
-­‐ diminuição	
  da	
  Hb	
  total	
  (anemia	
  e	
  hemodiluição)	
  
-­‐ Diminuição	
  de	
  oxiemoglobinas	
  	
  (aumento	
  das	
  disemoglobinas)	
  
– A	
  oxigenação	
  tecidual	
  dependente	
  do	
  transporte	
  
de	
  O2	
  
•  A	
  liberação	
  do	
  O2	
  da	
  Hb	
  também	
  é	
  muito	
  
importante	
  
	
  	
  	
  	
  p50:	
  corresponde	
  a	
  pO2	
  quando	
  a	
  saturação	
  
de	
  oxigênio	
  corresponde	
  a	
  50%	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
p50:	
  Val.	
  Ref.	
  20-­‐28	
  mmHg,	
  quando	
  aumentada	
  
indica	
  acidose	
  (diminui	
  a	
  afinidade	
  da	
  Hb	
  e	
  o	
  
O2)	
  e	
  quando	
  diminuída	
  indica	
  alcalose.	
  CDO	
  	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
Desvio	
  para	
  a	
  direita	
  na	
  CDO	
  (curva	
  de	
  
dissociação	
  do	
  oxigênio):	
  diminuição	
  da	
  
afinidade	
  entre	
  Hb	
  e	
  O2.	
  
Causas:	
  aumento	
  de	
  2,3	
  difosfoglicerato,	
  
aumento	
  da	
  temperatura,	
  aumento	
  na	
  pCo2,	
  
acidose,	
  Hbs.	
  
Desvio	
  para	
  a	
  esquerda	
  na	
  CDO:	
  aumento	
  da	
  
afinidade	
  entre	
  Hb	
  e	
  O2.	
  
Causas:	
  diminuição	
  da	
  temperatura,	
  diminuição	
  
na	
  pCo2,	
  alcalose,	
  HbF.	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
Ânion	
  GAP:	
  	
  Na+	
  -­‐	
  (Cl-­‐	
  +	
  HCO-­‐3)	
  
	
  	
  	
  	
  Valor	
  de	
  ref.	
  8-­‐16mmol/L	
  	
  	
  (não	
  inclui	
  
albumina,	
  sulfatos	
  e	
  fosfatos)	
  
Aumento	
  indica	
  acidose:	
  diabetes,aumento	
  do	
  
lactato,	
  etc.	
  	
  
Lactato:	
  aumento	
  indica	
  baixa	
  oxigenação	
  
(desvio	
  do	
  ciclo	
  de	
  Krebs).	
  
Interpretação	
  da	
  gasimetria	
  
Caso	
  Clínico	
  1	
  
Homem	
  com	
  histórico	
  de	
  vômito	
  persistente	
  por	
  aproximadamente	
  30	
  
dias,	
  após	
  realizada	
  a	
  gasimetria,	
  apresentou	
  pH	
  sanguíneo	
  de	
  7.55,	
  
pCO2	
  de	
  48mmHg	
  e	
  concentração	
  de	
  bicarbonato	
  de	
  35mmol/L.	
  
O	
  paciente	
  apresenta	
  de	
  _po(s)	
  de	
  distúrbio	
  ácido-­‐base?	
  Qual	
  a	
  causa	
  
deste(s)	
  distúrbio(s)?	
  Por	
  que	
  a	
  pCO2	
  mostrou-­‐se	
  elevada?	
  
Valores	
  de	
  referência:	
  pH	
  (7.35-­‐7.45),	
  pCO2(35-­‐45mmHg)	
  e	
  [bicarbonato]
(22-­‐28mmol/L)	
  
Caso	
  Clínico	
  2	
  
Paciente	
  de	
  30	
  anos	
  chega	
  ao	
  Setor	
  de	
  Emergência	
  em	
  estado	
  de	
  coma,	
  
apenas	
  respondendo	
  aos	
  esjmulos	
  dolorosos.	
  Sua	
  respiração	
  é	
  superficial	
  
e	
  com	
  frequência	
  normal.	
  Familiares	
  encontraram	
  próximo	
  a	
  ela	
  diversas	
  
caixas	
  de	
  tranquilizantes	
  vazias.	
  Gasometria	
  arterial:	
  pH=	
  7,20;	
  PaCO2=	
  
80mmHg;	
  BR=	
  23	
  mM/L.	
  
Qual(is)	
  o(s)	
  distúrbio(s)	
  ácido-­‐básico(s)	
  apresentado(s),	
  seu(s)	
  mecanismo(s),	
  
causa	
  mais	
  provável?	
  
Valores	
  de	
  referência:	
  pH	
  (7.35-­‐7.45),	
  pCO2(35-­‐45mmHg)	
  e	
  [bicarbonato]
(22-­‐28mmol/L)	
  
Caso	
  Clínico	
  3	
  
Paciente	
  de	
  23	
  anos	
  com	
  quadro	
  de	
  choque	
  séHco	
  consequente	
  a	
  
peritonite	
  e	
  insuficiênciarespiratória	
  grave,	
  Hpo	
  síndrome	
  de	
  angúsHa	
  
respiratória	
  aguda	
  (SARA)	
  em	
  fase	
  avançada.	
  Suporte	
  circulatório	
  com	
  
aminas	
  vasoaHvas,	
  reposição	
  de	
  volume	
  e	
  suporte	
  respiratório	
  com	
  
venHlador	
  mecânico	
  estão	
  sendo	
  empregados.	
  Gasometria	
  arterial:	
  pH=	
  
7,21;	
  PaCO2=	
  54	
  mmHg;	
  BR=	
  19	
  mM/L.	
  
Qual(is)	
  o(s)	
  distúrbio(s)	
  ácido-­‐básico(s)	
  apresentado(s)?	
  Qual	
  a	
  causa	
  
deste(s)	
  distúrbio(s)?	
  
Valores	
  de	
  referência:	
  pH	
  (7.35-­‐7.45),	
  pCO2(35-­‐45mmHg)	
  e	
  [bicarbonato]
(22-­‐28mmol/L)	
  
“Porque	
  Deus	
  não	
  nos	
  deu	
  o	
  espírito	
  de	
  temor,	
  mas	
  de	
  fortaleza,	
  e	
  de	
  amor,	
  
e	
  de	
  moderação”.	
  2	
  Timóteo	
  1:7