3) Aula 5 Regulação do pH

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Regulação do pH 
 
A) Equilíbrio Ácido e Base 
 
-Ácido: molécula, que em solução, doa H+, que apresenta muito H+ livre em 
solução; 
 
*Ácido forte (dissocia-se mais); 
 
HCl H+ + Cl- 
 
*Ácido fraco (dissocia-se menos); 
 
H2CO3 H
+ + HCO3- (Ácido Fraco) 
 
-Base: íon ou molécula que remove H+ dos fluidos, que apresenta capacidade de 
remover H+ do meio; 
 
*Exemplos de moléculas que sequestram o H+ e neutralizam a acidez provocada 
por esse íon; 
 
HCO3- + H
+ H2CO3 
 
HPO4
2- + H+ H2PO4
- 
 
Proteínas 
 
OBS: pH é a medida da concentração de H+; 
 
OBS: O metabolismo humano é ácido, sendo o acúmulo uma tendência, por isso, 
o pH sanguíneo normal é ligeiramente alcalino (aproximadamente 7,4), com o 
intuito de neutralizar esse metabolismo ácido; 
 
B) Importância da Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base 
 
-Garantir a ótima atividade enzimática (pH ótimo das reações); 
-Alterações no pH podem influenciar; 
 
*Interferência na ligação enzima-substrato; 
*Perturbação do estado de ionização de resíduos de aminoácidos envolvidos na 
atividade catalítica de uma enzima - perda de atividade; 
*Ionização do substrato; 
*Alterações na estrutura de proteínas; 
 
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-Acidose: depressão do SNC (coma, desorientação, etc), centros respiratórios 
podem deixar de funcionar levando à morte; 
-Alcalose: hiperexcitabilidade neuronal (alterações sensoriais, abalos/contrações 
musculares, paralisia dos músculos respiratórios e morte); 
 
C) Mecanismos de Regulação do pH 
 
-3 mecanismos fundamentais que interagem na manutenção da concentração de 
íons H+ livre (por ordem de velocidade de reação); 
 
*Sistema tampão (ácidos e bases químicas presentes nos fluidos); 
*Sistema respiratório (ventilação): controle da frequência respiratória e remoção 
do CO2; 
*Regulação renal de H+ e HCO3
- (reabsorção e secreção); 
 
D) Tamponamento de H+ nos Fluidos 
 
Tampão + H+ H-Tampão 
 
-Sistema bicarbonato: regulado pelos sistemas respiratório e renal; 
 
*HCO3
- (bicarbonato): presente em alta concentração no plasma, na forma de 
NaHCO3; 
 
CO2 + H2O H2CO3 H
+ + HCO3
- 
(ANIDRASE CARBÔNICA) 
 
OBS: Anidrase carbônica é principalmente expressa nos epitélios alveolar e renal; 
 
OBS: Mudanças na quantidade dos componentes causa deslocamento da reação 
até que um novo equilíbrio seja alcançado; 
 
 
 
-Sistema fosfato: líquido intracelular e fluido tubular renal; 
 
HCl + Na2HPO4 NaH2PO4 + NaCl 
NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2O 
 
-Proteínas; 
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OBS: Imediato, mas limitado; 
 
OBS: Das linhas de defesa contra alterações do pH dos compartimentos líquidos 
(plasma sanguíneo), o tamponamento é o mais rápido. Seu tempo de resposta é 
limitado, agindo apenas pelo tempo necessário para que haja a ligação do tampão 
ao H+; 
 
E) Controle Renal do Equilíbrio Ácido-Base 
 
-A concentração de HCO3
- plasmática é normalmente mantida em torno de 25 
mEq/L; 
-Grande quantidade de HCO3
- é filtrada continuamente (cerca de 4.500 mEq/dia); 
-Grande quantidade de H+ é secretada para a luz tubular; 
 
 
 
*Transporte ativo secundário do tipo antiporte de Na+ e H+ presente na membrana 
luminal (trocador de Na+ e H+ - Na+ para dentro da célula e H+ para dentro da luz 
do túbulo); 
*HCO3
- filtrado une-se ao H+ lançado pelo trocador e forma H2CO3; 
 
 
85% da reabsorção do HCO3
- é realizada no túbulo proximal 
 
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OBS: Anidrase carbônica IV, que cliva o ácido carbônico em CO2 e H2O, está 
ligada na membrana luminal; 
 
*H2CO3 é clivado pela anidrase carbônica e forma CO2 e H2O; 
*H2O entra na célula; 
*CO2 entra na célula também (gás); 
*H2O e CO2 unem-se novamente dentro da célula e formam H
+ e HCO3
-; 
 
OBS: Anidrase carbônica II, que forma ácido carbônico a partir de H2O e CO2, 
pode ser encontrada dentro da célula; 
 
*Na membrana basolateral, ocorrerá um transporte ativo secundário do tipo 
simporte de Na+ e HCO3
-, permitindo que o HCO3
- (da quebra do H2CO3 dentro da 
célula) retorne à circulação sanguínea - reabsorção de HCO3
- (ciclo); 
*O H+ (da quebra do H2CO3 dentro da célula) será transportado pelo antiporte com 
o Na+ na membrana luminal (ciclo); 
*Células do túbulo proximal metabolizam muita glutamina; 
*A desaminação da glutamina forma alfa-cetoglutarato e amônio (NH4); 
*Amônio pode se dissociar dentro da célula e formar amônia (NH3); 
*A amônia e o amônio podem ser transportados (antiporte Na+ e NH4) para a luz 
do túbulo e auxiliarem na neutralização do H+ filtrado (no caso só o NH3); 
 
-Geração de HCO3
- no túbulo proximal; 
 
*Além da reabsorção, o túbulo proximal também atua na síntese de HCO3
-, a partir 
do metabolismo de glutamina (Alfa-cetoglutarato ... HCO3
-); 
 
 
 
F) Sistema Tampão Amônio 
 
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OBS: O Cl- do filtrado pode se ligar ao NH4
+ e formar cristais, que quando em 
grande quantidade, causam os cálculos renais; 
 
G) Sistema Tampão Fosfato 
 
-Auxilia a eliminação de H+; 
-Aminoácidos auxiliam no tamponamento; 
-Acontece no túbulo proximal e ducto coletor; 
 
 
 
H) Excreção de H+ 
 
-Túbulo proximal e ducto coletor controlam a excreção de H+; 
-A H+/K+ATPase é responsável por distúrbios paralelos no pH e [K+]; 
 
1- As células intercaladas do tipo A atuam na acidose; 
 
*H+ é excretado, HCO3
- e K+ são reabsorvidos; 
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2- As células intercaladas do tipo B atuam na alcalose; 
 
*HCO3
- e K+ são excretados e o H+ é reabsorvido; 
 
 
 
I) Fatores que Influenciam a Secreção de H+ e Reabsorção de HCO3- 
 
1- Incremento da secreção de H+ e reabsorção de HCO3
- 
 
*Aumento da pressão de CO2; 
*Aumento de H+; 
*Redução de HCO3
-; 
*Redução do volume fluido extracelular; 
*Aumento da angiotensina II; 
*Aumento da aldosterona; 
 
HIPOCALEMIA 
 
2- Redução da secreção de H+ e reabsorção de HCO3
-; 
 
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*Redução da pressão de CO2; 
*Redução de H+; 
*Aumento de HCO3
-; 
*Aumento do volume fluido extracelular; 
*Redução da angiotensina II; 
*Redução da aldosterona; 
 
HIPERCALEMIA 
 
J) Excreção de amônio (NH4
+) 
 
OBS: O Marcelo não falou desse assunto em sala, porém foi cobrado em uma 
questão dos seminários. Sendo assim, acreditei ser melhor colocar aqui uma 
breve explicação que encontrei na própria apresentação de power point; 
 
-Produção proximal e secreção de NH4
+; 
 
*Essa primeira etapa ocorre predominantemente nas células tubulares proximais, 
onde a desaminação da glutamina-proximal é responsável por quase todo o NH4
+ 
excretado na urina; 
*Na alça de Henle, no segmento ascendente espesso, o NH4
+ é reabsorvido 
principalmente por transporte ativo secundário, substituindo o K+ no co-
transportador Na+K+2Cl-; 
*O segmento distal dos túbulos coletores e o ducto coletor são constituídos por 
pelo menos dois tipos principais de células, uma das quais, a célulaintercalada 
alfa, que secreta H+ pela H+-ATPase e pela H+-K+-ATPase. O H+ secretado se 
combina com o NH3 para formar NH4
+, que é então excretado sob a forma de sais 
neutros, como o NH4Cl. O NH3 pode difundir-se passivamente do interstício para a 
luz tubular.