Aula 8_Equilibrio_Acido_Base

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EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 
Prof. Pedro Leme Silva, PhD 
 Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho 
Universidade Federal do Rio de Janeiro 
•Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases; 
• Tamponamento do Líquido Intracelular; 
• Tamponamento do Líquido Extracelular; 
•Regulação Pulmonar do pH; 
•Regulação Renal do pH; 
•Distúrbios e Compensações. 
Sumário 
2 
Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases 
TEMPERATURA 
PRESSÃO 
VOLUME NUTRIENTES 
IÔNICA 
OSMOLARIDADE 
 
pH 
FLUIDOS 
MEIO INTERNO 
Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases 
H2O H
+ + OH- 
Água pura a 25ºC 
pH + pOH = 14 
Lehninger, 2008 
3 
Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases 
Lehninger, 2008 
Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases 
• Potencial hidrogeniônico (pH) está intimamente relacionado à [H+]: 
4 
• O metabolismo normal gera 15.000 mmol de ácido volátil (CO2), diariamente. 
• Já o não-volátil (fixo) é produzido em uma taxa de 1mEq/kg por dia. 
• Os ácidos não-voláteis podem ser: 
• Orgânicos: Ácidos Láticos, Cetoácidos, Ácido b-hidroxibutírico. 
• Inorgânicos: Ac. Sulfúrico (H2SO4) e Ac. Fosfórico (H3PO4) 
 
Porque tão pouco H+ livres na corrente sanguínea? 
Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases 
•Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases; 
• Tamponamento do Líquido Intracelular; 
• Tamponamento do Líquido Extracelular; 
•Regulação Pulmonar do pH; 
•Regulação Renal do pH; 
•Distúrbios e Compensações. 
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Manutenção do pH 
Margarida, 2008 
Tamponamento do Líquido Intracelular 
• Proteínas Celulares: 
• Os grupos funcionais podem 
atuar como ácidos ou bases 
fracas. Controle de H+. 
• Ex: Histonas associadas a 
ácidos nucleicos. 
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Tamponamento do Líquido Intracelular 
• Fosfato: DNA, RNA e ATP podem atuar como ácidos fracos. 
Doador de Prótons Aceptor de Prótons 
Lehninger, 2008 
Tamponamento do Líquido Extracelular 
7 
Tamponamento do Líquido Extracelular 
• Bicarbonato: 
 Ácido carbônico é formado pelo 
CO2 dissolvido [CO2(d)] e água. 
 CO2 é um gás [CO2(g)] 
em condições normais. 
 [CO2(d)] é um 
resultado de K3. 
Lehninger, 2008 
Tamponamento do Líquido Extracelular 
• Tampão Bicarbonato, queda do pH: 
 Aumento de H+ (Ácido 
lático durante exercício) 
 Difusibilidade Alta 
CO2 extra é exalado 
8 
Tamponamento do Líquido Extracelular 
• Tampão Bicarbonato, aumento do pH: 
 pH aumenta devido a 
produção de NH3 pelo 
catabolismo de proteínas 
 Difusibilidade Alta 
CO2 não é tão exalado 
Tamponamento do Líquido Extracelular 
 Anidrase 
Carbônica, 
acelera a 
reação em 
torno de 
10.000x 
9 
Tamponamento do Líquido Extracelular 
• Grupos imidazólicos de hemoglobina 
funcionam como tampão. 
 Ácido 
mais Forte 
 Ácido 
mais Fraco 
Margarida, 2008 
•Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases; 
• Tamponamento do Líquido Intracelular; 
• Tamponamento do Líquido Extracelular; 
•Regulação Pulmonar do pH; 
•Regulação Renal do pH; 
•Distúrbios e Compensações. 
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Regulação do pH 
Hb (15g/100ml) 
Plasma (HCO3) 
Margarida, 2008 
Regulação Pulmonar do pH 
Eliminação de 
CO2; 
Alteração da 
frequência e 
amplitude da 
respiração 
11 
Regulação Pulmonar do pH 
Receptores Centrais 
PaCO2 = V’CO2 
 V’A 
Receptores 
carotídeos e aórticos 
Levitzky, 2007 
Regulação Pulmonar do pH 
Receptores Centrais: 
↑ PaCO2 e ↓ pH 
Levitzky, 2007 
As alterações arteriais são transmitidas 
ao LCE em torno de 60 s. 
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•Conceitos Básicos Relacionados a Ácido e Bases; 
• Tamponamento do Líquido Intracelular; 
• Tamponamento do Líquido Extracelular; 
•Regulação Pulmonar do pH; 
•Regulação Renal do pH; 
•Distúrbios e Compensações. 
Regulação Renal do pH 
• Ácidos não-voláteis: H2SO4, ácido lático, ácido b-hidroxibutírico. 
• Em torno de 50 a 100 mEq de ácidos fixos devem ser excretados pelo rim. 
• Regulação Renal do pH: 
• Secreção tubular de hidrogênio e reabsorção de bicarbonato; 
• Eliminação de ácidos livres ou sais ácidos e; 
• Excreção de sais de amônio. 
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pH intraluminal ao longo do néfron 
Regulação Renal do pH: Reabsorção de HCO3 
Fishmann’s, 2008 
•Reabsorção de 70-90% do HCO3; 
• Fatores determinantes: pH 
peritubular e intracelular, Volume 
Extracelular. 
Ang II 
+ 
14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NKCC2 
Na+ 
2Cl- 
 K+ 
Luz Tubular Interstício 
Na+ 
NHE3 
H+ 
AE2 
 
Cl- 
Cl- 
K+ 
(NH4
+) 
3Na+ 
2K+ 
Na+/K+ Atpase 
 
HCO3
- 
 
 
Na+ 
NBCn1 
HCO3
- 
H+ 
ACII 
H2O --- H
+ + OH- 
CO2 
CO2 
 
 
 
 
 
 
 
 
Luz Tubular Interstício 
Na+/K+ Atpase 
 
3Na+ 
2K+ 
AE1 
 
Cl- 
HCO3
- 
H+ 
NHE2 
 
Na+ 
H+/K+Atpase 
 K+ 
HCO3
- 
H+ 
ACII 
H2O --- H
+ + OH- 
CO2 
H+ 
CO2 
15 
Brenner, 2008 
Regulação Renal do pH 
 Ducto Coletor Cortical 
Células Intercalares a e b 
Medula Externa 
Células Intercalares a 
Medula Interna 
Células Intercalares a e b 
 
 
 
 
 
 
 
 
H+ 
Atpase 
Luz Tubular Interstício 
Na+/K+ Atpase 
 
2K+ 
3Na+ 
Célula Intercalar α 
H+/K+Atpase 
 K+ 
Cl- 
AE1 
 
Cl- 
H+ 
HCO3
- 
H2O --- H
+ + OH- 
ACII 
CO2 
H+ 
CO2 
16 
 
 
 
 
 
 
 
 
Luz Tubular Interstício 
Na+/K+ Atpase 
 Na+ 
K+ 
Pendrina 
 Cl- 
Célula Intercalar β 
H+Atpase 
Cl- 
NHE3 
Na+ 
H+ 
CO2 
HCO3
- 
ACII 
H2O --- OH
- + H+ 
H+ 
CO2 
 Acidose Metabólica promove mudança de polaridade 
baso-apical. 
Intercalar 
 tipo β 
Intercalar 
 tipo α 
Brenner, 2008 
17 
• Excreção de 
Sais de Amônio: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Luz Tubular Interstício Célula Intercalar a 
RhCG 
NH3 
K+ (NH4
+) 
H+/K+ Atpase 
 H
+
 
H+ 
H+ Atpase 
 
RhCG 
NH3 
Na+ 
 K+ (NH4
+) NH4
+ 
NKCC2 
Na+ 
2Cl- 
 NH4
+ K+ (NH4
+) 
NH3 
NH4
+ 
A
ci
d 
E
xc
re
tio
n 
(m
m
ol
es
/d
ay
)
0
100
200
300
400
500
H
2
PO
4
-
 + HSO4
-
NH
4
+
Normal Acidosis for 4 Days
 Acidose por 4 dias 
 E
xc
re
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o
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e 
Á
ci
d
o
s 
(m
m
o
le
s/
d
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) 
 Normal 
Fosfato vs. Amônio ao longo do tempo 
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•Conceitos Básicos Relacionados a Ácidos e Bases; 
• Tamponamento do Líquido Intracelular; 
• Tamponamento do Líquido Extracelular; 
•Regulação Pulmonar do pH; 
•Regulação Renal do pH; 
•Distúrbios e Compensações. 
Distúrbios do Equilíbrio Ácido-Base 
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Margarida, 2008 
Compensações ao longo do tempo