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BMF-3 30.03.2020 Aula 13 Equilíbrio Ácido-Base nos Rins Moléculas contendo átomos de hidrogênio que podem liberar íons hidrogênio são conhecidas como ácidos. A base é um íon ou uma molécula capaz de receber um H+. Importância da Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base A concentração de H+ no corpo é bem regulada o Desnaturação o Afeta a atividade do sistema nervoso • Acidose (pH ↓): os neurônios tronam-se menos excitáveis (depressão do SNC); • Alcalose (pH ↑): os neurônios tornam-se hiperexcitáveis, disparando potenciais de ação mesmo frente a pequenos sinais. o Distúrbio no equilíbrio do K+ • Distúrbios em tecidos excitáveis, principalmente no coração. pH Medido como a H+ em solução. Somente os H+ livres é que afetam a H+, ou seja, o pH. Os ácidos e as bases no corpo são provenientes de muitas fontes. pH é o potencial hidrogeniônico, relacionado inversamente à concentração de H+; portanto, o pH baixo corresponde à concentração de H+ elevada, e o pH alto corresponde à concentração de H+ baixo. O pH intracelular geralmente é pouco mais baixo do que o pH do plasma, porque o metabolismo das células produz ácido, principalmente H2CO3. O pH da urina varia de 4,5 a 8, dependendo do estado acidobásico do líquido extracelular. Os rins têm papel essencial na correção de desvios da concentração de H+, no líquido extracelular, ao excretar ácidos ou bases com intensidades variáveis. Adquire os íons de hidrogênio através do metabolismo celular, respiração, reações metabólicas, dieta, dentre outros. A entrada de íons de hidrogênio advém da dieta e do próprio metabolismo do mesmo. Há uma faixa de normalidade que o pH deve manter no corpo, sendo elas mantida pelo A variação do pH nos rins é importante pois regula a absorção e excreção. Estão mais próximo de 4,5 (acidose), pois sua concentração esta baixa nos túbulos, os rins tentaram excretar o máximo de H+ Néfron controla a reabsorção de bicarbonato como a secreção de íons de hidrogênio para sua excreção, paciente em acido, o rim fara o tamponamento eliminando o máximo de hidrogênio na urina, aumentando sua secreção na urina, diminuindo o pH da urina. As grandes quantidades plasmáticas de bicarbonato produzindo a partir do metabolismo do CO2 representam o sistema tampão mais importante do líquido extracelular. A relação entre CO2, HCO3- e H+ no plasma é expressa pela seguinte equação: Essa reação está sempre tentando manter o equilíbrio, ou seja, se há CO2 e H2O por ação da enzima anidrase carbônica, quando aumenta de um lado a reação desloca para outro. Essa enzima está presente em todas as células do corpo, mas principalmente nas hemácias para que ela consiga realizar o tamponamento. Quando a concentração de H+ aumenta, a reação é forçada para a direita e mais H+ liga-se ao tampão, desde que haja tampão disponível. Por outro lado, quando a concentração de H+ diminui, a reação tende para a esquerda e H+ é dissociado do tampão. De acordo com a ação da lei das massas, qualquer mudança na quantidade de CO2, H+ ou HCO3-, na solução altera a reação, até que um novo estado de equilíbrio seja alcançado. A manutenção do pH é realizado pelos: o Sistema Respiratório – minutos (remove CO2) BMF-3 30.03.2020 Aula 13 - Aumento da ventilação elimina o CO2 do líquido extracelular que, por ação das massas, reduz a concentração de H+. o Rins – horas à dias (remove ácido e base – mais eficiente regulador, reajustando a concentração de H+ no líquido extracelular para níveis normais) - A excreção de urina ácida reduz a quantidade de ácido no líquido de ácido no líquido extracelular enquanto a excreção de urina básica remove base do líquido extracelular; - Grandes quantidades de H+ são secretadas no lúmen tubular pelas células epiteliais tubulares, removendo assim ácido do sangue. o Sistema Tampões Orgânicos – imediato (não remove, só tampona os hidrogênios do organismo). Hipoventilação: paciente está ventilando menos, ou seja, maior quantidade de gás carbônio está sobrando e se junta com água formando acido carbônico formando hidrogênio e bicarbonato. Ocorrendo diminuição de pH podendo gerar uma acidose Hiperventilação: paciente que elimina muito co2, Os Ruins Alteram o pH a partir dos Seguintes Processos: 1. Secreção de íons H+ 2. Reabsorção de HCO3- que está no filtrado ou no interior da célula sendo reabsorvido; 3. Geração de novo HCO3- O bicarbonato é um tampão biológico e deve estar circulando no organismo visando manter o equilíbrio ácido-base. Fisiologicamente, quase não se elimina bicarbonato na urina, o néfron fará o máximo para reabsorve-lo. Sendo filtrado tranquilamente no glomérulo, no final do túbulo proximal há uma absorção de 85% do bicarbonato filtrado, na ascendente espessa volta a reabsorção de bicarbonato sendo 10% e seu restante ocorrerá no final do distal e do túbulo coleto. O néfron secreta hidrogênio (4.320 mEq/L por dia de ions de hidrogênio) e reabsorve bicarbonato. Essa secreção de íons hidrogênio é maior para eliminar ácidos do organismo. A secreção de íons hidrogênio ocorre nos mesmos locais da reabsorção de bicarbonato. Nos tecidos, a hemoglobina libera oxigênio e se liga a íons hidrogênio, impedindo que o pH fique muito acido ao mesmo tempo em que oxigena os tecidos. Nos pulmões, a hemoglobina se liga ao oxigênio e libera os íons hidrogênio, impedindo que o pH fique muito alcalino ao mesmo tempo em que se liga ao oxigênio para transportar para os tecidos. BMF-3 30.03.2020 Aula 13 Secreção ativa de H+ e reabsorção de Na+. Reabsorção tubular de HCO3-. Ocorre no túbulo contorcido próximo, alça ascendente expressa e túbulo contorcido distal início. Secreção por transporte ativa secundaria de íons hidrogênio, junto com a absorção de sódio. Esse hidrogênio será secretado para o lúmen e provém do LIC. Esse hidrogênio ao chegar no lúmen, ele se associa ao bicarbonato formando ácido carbônico, que em solução se dissocia em CO2 (entra dentro da célula que encontra com agua formando acido carbônico, se dissociando em bicarbonato e hidrogênio; o bicarbonato sairá da célula para o liquido renal intersticial) e H2O. Quando ocorre redução da concentração de H+ no líquido extracelular (alcalose), os rins não conseguem reabsorver todo o bicarbonato filtrado, aumentando, assim, a excreção de bicarbonato. Como o HCO3- normalmente tampona o hidrogênio no líquido extracelular, essa perda de bicarbonato significa o mesmo que acrescentar H+ ao líquido extracelular. Dessa forma, na alcalose, a remoção de HCO3- eleva a concentração de H+ do líquido extracelular para os níveis normais. Na acidose, ocorre excesso de H+ em relação a HCO3-, causando reabsorção completa de bicarbonato; o H+ em excesso passa para a urinam onde é tamponado nos túbulos por fosfato e amônia, sendo posteriormente excretado com sal. Na acidose, os rins não excretam HCO3- na urina, mas reabsorvem todo o HCO3- filtrado e produzem novo bicarbonato, que é acrescentado de volta ao líquido extracelular. Isto reduz a concentração de H+ do líquido extracelular. Em casos de acidose, elimina-se hidrogênio por CO2 se difunde para dentro da célula e se associa com a água, com auxílio da anidrase carbônica, eles formaram ácido carbônico que se desassociará em bicarbonato e hidrogênio. O bicarbonato sai e entra cloreto (cotransporte) e o hidrogênio sai para o lúmen tubular e entra potássio (cotransporte) e sai por transporte ativo (bomba atpase transportadora de hidrogênio). Por fim, o cloreto consegue se dirigir ao lúmen tubular. Qualquer excesso de H+ pode se combinar com tampões tubulares (fosfato e amônia) para ser excretado. Gera um novo HCO3-. Cada vez que um H+ formado nas células epiteliais tubulares, um HCO3- também é formado e liberado de volta ao sangue. A secreção ativa primária de H+ ocorre em tipo especial de células, denominadas células intercaladas, no final do túbulodistal e nos túbulos coletores. Tampões o Tampão Fosfato (eficiente tampão tubular) - Eficiente tampão tubular, pois é filtrado junto com a água, como a água é absorvido em maior quantidade, o fosfato fica ajudando tamponar os íons hidrogênio que está sendo secretado; - Sendo os principais elementos desse sistema H2PO4- e HPO4; Excesso de cargas positivas no lúmen tubular (H+) atrai o Cl- (eletroneutralidade) BMF-3 30.03.2020 Aula 13 - É também importante no tamponamento do líquido intracelular, porque a contração de fosfato nesse líquido é bem maior que no líquido extracelular; - Sempre que um H+ secretado no lúmen tubular se combinar com tampão que não o HCO3-, o efeito líquido é a adição de novo HCO3- ao sangue. - Ainda há H+ para ser secretado, mas não há HCO3- para tamponar. o Tampão Amônia Excessso de H+ (acidose) estimula metabolismo da glutamina → forma amônia (NH4+) para eliminar H+ e reabsorve 2 HCO3-; • Desaminação da Glutamina = 2HCO3-, 2NH4+ - Rins aumentam a captação de glutamina, nas células tubulares, perde o amino que recebeu, vira íon amônia e assim consegue eliminar hidrogênio. Isso ocorre em situações de acidose; - Assim, para cada molécula de glutamina metabolizada no túbulo proximal, 2 NH4+ são secretados na urina e dois HCO3- são reabsorvidos no sangue. O HCO3-, gerado por este processo, constitui novo bicarbonato; - Para cada NH4+ excretado, um novo HCO3- é gerado e adicionado ao sangue; - Ainda há H+ para ser secretado, mas não há HCO3- para tamponar; - Tamponamento da secreção do H+ pela amônia (NH3), formando o íon amônia (NH4+); • Desaminação de outros aminoácidos = NH3 - Formação de amônia e será secretada e se encontra com íon hidrogênio se transformando em íon amônio. Há também há formação de um novo bicarbonato para eliminar esse hidrogênio. Sempre que H+ se combina com um tampão que se não o bicarbonato, o efeito líquido é a adição de um novo bicarbonato no sangue. Compensação renal da Acidose e na Alcalose Células intercaladas do tipo A ocorre a secreção de hidrogênio através de transporte ativo primário por um transportador ATPase e uma bomba de H/K e excreta-lo na urina, pois não haverá tamponamento e ocorrerá a absorção de potássio e reabsorver bicarbonato. Ocorre hipercalemia, inibindo a secreção de hidrogenio, relacionado com a aldosterona. Os transportadores de hidrogênio estão na membrana apical, atuando em situações de acidose. Células intercaladas do tipo B pois há uma baixa concentração de íons hidrogênio no espaço intersticial tendo que eliminar bicarbonato e reabsorver hidrogênio atraves das mesmas bombas. Estão em membranas diferente. Os transportadores de hidrogênio estão na membrana basolateral, atuando em situações de alcalose. ↑ Aldosterona = alcalose BMF-3 30.03.2020 Aula 13 Distúrbio do Equilíbrio Ácido-Base Acidose o Metabólica o Redução de HCO3 o Quando há excesso de íons hidrogênio → H+ + HCO3 → H2CO3 o Etiologia • Perda excessiva de HCO3 (diarreia grave); • Incapacidade do rim em eliminar H+; • Formação excessiva de ácido (diabetes mellirus). Caso Clínico 1 Paciente de 54 anos, comparece à consulta devido à hipertensão arterial sistêmica de diagnóstico recente de difícil controle. Ele afirma sentir fraqueza muscular e parestesias e não ter administrado medicamentos. Ao exame físico, apresenta PA de 180/120 mmHg. Seu potássio sérico é de 2,9 mEq/L (VR: 3,5 – 5 mEq/L), sem outras alterações laboratoriais, Exames de imagem mostraram pequeno tumor na glândula adrenal esquerda. A. De acordo com os achados clínicos, cite qual hormônio está alterado nesse paciente, bem como se ele está aumentado ou diminuído. R: Aldosterona que no caso, está aumentada pela presença do potássio sérico. B. Qual a relação desse hormônio com os níveis séricos de potássio? R: O hormônio aldosterona são responsáveis pela secreta potássio e reabsorve sódio. Como há muita aldosterona, haverá uma maior secreção de potássio, devido a isso o potássio sérico estará alterado. C. O aumento na liberação desse hormônio pode desencadear alterações do pH plasmático. Nesse caso, qual distúrbio de pH o paciente pode apresentar? R: Como o paciente possui um tumor na glândula adrenal, ele apresentará muito aldosterona ocasionado muito potássio no lúmen que vai querer entrar na célula devido ao gradiente de concentração alterado, entra um potássio e saindo um hidrogênio BMF-3 30.03.2020 Aula 13 ocasionando uma alcalose pois precisará excretar muito hidrogênio para que haja uma maior secreção de potássio, tentando balancear o meio. Por fim, resultou em uma hipocalemia pois houve muito potássio está querendo entrar, mas so ocorrerá se secretar muito hidrogênio. Potássio sérico baixo. Hiperaldestoremia - Alcalose metabólica – Hipocalemia Caso Clínico 2 Mulher, 59 anos, viúva, portadora de insuficiência renal crônica em tratamento dialítico há nove anos, com diagnostico de rins policísticos. Chega à emergência trazida pelos familiares que perceberam redução do nível de consciência e confusão metal progressiva nos últimos dias. Os familiares descobriram que ele faltou nas duas últimas sessões de dialise. Na gasometria de admissão é evidenciada, acidose metabólica com ânion gap elevado. 1. Qual a relação entre a insuficiência renal com o distúrbio ácido-básico relatado pela paciente? Insuficiência Renal Crônica. Quando a função decai acentuadamente, há acúmulo dos ânions de ácidos fracos nos líquidos corporais que não estão sendo excretados pelos rins. Além disso, a redução da filtração glomerular reduz a excreção de fosfato e de NH4+, o que reduz a quantidade de HCO3- que retorna aos líquidos corporais. Assim, a insuficiência renal crônica pode estar associada à acidose metabólica grave.
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