Equilíbrio ácido-base

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Conferência – Eduarda Miranda e George Lucas 
………………..…..Equilíbrio ácido-base……...……..….... 
• A regulação do equilíbrio do íon hidrogênio (H+) é, de certa forma, semelhante à regulação de 
outros íons no corpo. Por exemplo, para haver homeostasia, é preciso que exista o equilíbrio entre a 
ingestão ou a produção de H+ e a remoção efetiva do H+ do corpo. E, assim como é verdadeiro 
para outros íons, os rins têm papel importante na regulação da remoção de H+ do corpo. 
Entretanto, o controle preciso da concentração de H+ no líquido extracelular envolve muito mais 
do que a simples eliminação de H+ pelos rins. Múltiplos mecanismos de tamponamento ácido-base 
envolvendo o sangue, as células e os pulmões, são também essenciais para manter as 
concentrações normais de H+, tanto no líquido extracelular quanto no intracelular. 
• DEFESAS CONTRA VARIAÇÕES DA CONCENTRAÇÃO DO H+: TAMPÕES, PULMÕES E RINS 
o Existem três sistemas primários que regulam a concentração de H+ nos líquidos corporais, para 
evitar acidose ou alcalose: (1) os sistemas tampões químicos ácido-base dos líquidos 
corporais que se combinam, imediatamente, com ácido ou base para evitar alterações 
excessivas da concentração de H+; (2) o centro respiratório, que regula a remoção de CO2 
(e, portanto, de H2CO3) do líquido extracelular; e (3) os rins, que podem excretar tanto urina 
ácida quanto alcalina, reajustando a concentração de H+ no líquido extracelular para níveis 
normais, durante a acidose ou a alcalose. 
o Quando ocorre uma variação da concentração de H+, os sistemas tampões dos líquidos 
corporais respondem em fração de segundo para minimizar essas alterações. Os sistemas 
tampões não eliminam ou acrescentam íons H+ ao corpo, mas apenas os mantêm 
controlados até que o equilíbrio possa ser restabelecido. 
o A segunda linha de defesa, o sistema respiratório, age em questão de minutos eliminando o 
CO2 e, por conseguinte, H2CO3 do corpo. 
o As duas primeiras linhas de defesa evitam que a concentração de H+ se altere muito, até 
que a resposta mais lenta da terceira linha de defesa, os rins, consiga eliminar o excesso de 
ácido ou base do corpo. Embora a resposta dos rins seja relativamente mais lenta, se 
comparada às outras defesas, durante período de horas a vários dias, eles são, sem dúvida, 
os sistemas reguladores ácido-base mais potentes. 
• TAMPONAMENTO DE H+ NOS LÍQUIDOS CORPORAIS 
o Tampão é qualquer substância capaz de se ligar, reversivelmente, ao H+. A forma geral da 
reação de tamponamento é: 
 
o Nesse exemplo, o H+ livre se combina com o tampão formando um ácido fraco (H tampão) 
que pode permanecer como molécula associada ou se dissociar de volta para tampão e 
H+. 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. 
Dessa forma, as alterações da concentração de H+ são minimizadas. 
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o A importância dos tampões dos líquidos corporais pode ser constatada se considerarmos a 
baixa concentração de H+ nos líquidos corporais e as quantidades relativamente grandes de 
ácidos produzidas pelo corpo todos os dias. 
o A ação dos tampões ácido-base talvez possa ser mais bem explicada considerando-se o 
sistema tampões, que é qualitativamente o mais importante do líquido extracelular — o 
sistema tampão do bicarbonato. 
• SISTEMA TAMPÃO DO BICARBONATO 
o O sistema tampão do bicarbonato consiste em solução aquosa contendo dois ingredientes: 
(1) um ácido fraco, H2CO3; e (2) um sal bicarbonato, como tal como o bicarbonato de sódio 
(NaHCO3). 
o O H2CO3 é formado no corpo pela reação do CO2 com H2O. 
 
o Essa reação é lenta, e quantidades muito pequenas de H2CO3 são formadas se a enzima 
anidrase carbônica não estiver presente. Essa enzima é especialmente abundante nas 
paredes dos alvéolos pulmonares, onde o CO2 é liberado; a anidrase carbônica está 
presente, ainda, nas células epiteliais dos túbulos renais, onde o CO2 reage com H2O, 
formando H2CO3. 
o O H2CO3 se ioniza fracamente formando pequenas quantidades de H+ e HCO3−. 
 
o O segundo componente do sistema, o sal bicarbonato, ocorre, predominantemente, como 
NaHCO3 no líquido extracelular. O NaHCO3 se ioniza, quase completamente, formando 
HCO3− e Na+, como se segue: 
 
 
 
o Agora, acoplando todo o sistema, teríamos o seguinte: 
 
o Devido à fraca dissociação de H2CO3, a concentração de H+ é extremamente pequena. 
o Quando se acrescenta ácido forte, como o HCl, à solução tampão de bicarbonato, o H+ em 
excesso, liberado pelo ácido (HCl → H+ + Cl−), é tamponado por HCO3−. 
 
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o Como resultado, mais H2CO3 é formado, causando aumento da produção de CO2 e H2O. A 
partir dessas reações, pode-se perceber que o H+ do ácido forte HCl reage com HCO3− 
formando o ácido muito fraco H2CO3 que, por sua vez, forma CO2 e H2O. O CO2 em excesso 
estimula a respiração, eliminando CO2 do líquido extracelular. 
o As reações opostas ocorrem quando é acrescentada à solução tampão de bicarbonato base 
forte como o hidróxido de sódio (NaOH). 
 
o Nesse caso, o OH− do NaOH se combina com H2CO3 formando mais HCO3−. Assim, a base 
fraca NaHCO3 substitui a base forte NaOH. Ao mesmo tempo, a concentração de H2CO3 
diminui (porque reage com NaOH), fazendo com que mais CO2 se combine com H2O, para 
repor o H2CO3. 
 
o O resultado efetivo, portanto, é tendência dos níveis de CO2 no sangue diminuírem, mas a 
diminuição de CO2 no sangue inibe a respiração e diminui a expiração de CO2. O aumento de 
HCO3− que ocorre no sangue é compensado pelo aumento da excreção renal de HCO3−. 
o Curva de Titulação do Sistema Tampão do Bicarbonato. A figura mostra as variações do pH do 
líquido extracelular quando a proporção entre o HCO3− e o CO2 é alterada no líquido 
extracelular. Quando as concentrações desses dois componentes são iguais, o último termo da 
Equação 8 é o log de 1, que é igual a 0. Portanto, quando os dois componentes do sistema 
tampão são equivalentes, o pH da solução é o mesmo que o pK (6,1) do sistema tampão do 
bicarbonato. Ao se acrescentar base ao sistema, parte do CO2 dissolvido é convertida em 
HCO3−, provocando aumento da proporção HCO3−/CO2 e aumentando o pH, como 
demonstrado na equação de Henderson-Hasselbalch. Ao se acrescentar ácido, este é 
tamponado por HCO3−, que é, então, convertido em CO2 dissolvido, diminuindo a proporção 
HCO3−/CO2 e reduzindo o pH do líquido extracelular. 
o “O Poder Tamponante” É Determinado pela Quantidade e pelas Concentrações Relativas dos 
Componentes do Tampão. A partir da curva de titulação, vários pontos ficam evidentes. 
Primeiro, o pH do sistema é o mesmo que o pK quando cada um dos componentes (HCO3− 
e CO2) constitui 50% da concentração total do sistema tampão. Em segundo lugar, o sistema 
tampão é mais efetivo na parte central da curva, em que o pH está próximo do pK do sistema. 
Esse fenômeno significa que a variação do pH de qualquer quantidade de ácido ou base 
acrescentada ao sistema é mínima quando o pH está próximo ao pK do sistema. O sistema 
tampão é ainda razoavelmente efetivo por 1,0 unidade de pH a mais ou a menos do valor 
de pK que, no caso do sistema tampão bicarbonato, vai de pH de cerca de 5,1 até 7,1 
unidades. Ultrapassando esses limites, o poder de tamponamento cai rapidamente. Ainda, 
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quando todo o CO2 tiver sido convertido em HCO3− ou quando todo o HCO3− tiver sido 
convertido em CO2, o sistema não terá mais poder de tamponamento. 
o A concentração absoluta dos tampões é também fator importante para determinar o poder 
de tamponamento do sistema. Quando existem concentrações reduzidas dos tampões, 
apenas pequena quantidade de ácido ou base acrescentada à solução pode alterar o pH 
consideravelmente.o O Sistema Tampão Bicarbonato é o Tampão Extracelular Mais Importante. Observando a curva 
de titulação mostrada na Figura 31-1, não podemos esperar que o sistema tampão do 
bicarbonato seja satisfatório, por duas razões: primeiramente, o pH do líquido extracelular é de 
aproximadamente 7,4, enquanto o pK do sistema tampão bicarbonato é de 6,1, o que significa 
que no sistema tampão bicarbonato existe cerca de 20 vezes mais tampão na forma de HCO3− 
do que na forma de CO2 dissolvido. Por essa razão, esse sistema opera na porção da curva de 
tamponamento em que a inclinação é pouco íngreme e o poder de tamponamento é defici-
ente. Em segundo lugar, as concentrações dos dois elementos do sistema bicarbonato, CO2 e 
HCO3−, não são altas. 
o A despeito dessas características, o sistema tampão bicarbonato é o tampão extracelular mais 
potente no corpo. Esse paradoxo aparente se deve principalmente ao fato de que os dois 
elementos do sistema tampão, HCO3− e CO2, são regulados, respectivamente, pelos rins e pelos 
pulmões, como discutiremos adiante. Como resultado dessa regulação, o pH do líquido 
extracelular pode ser controlado precisamente pela intensidade relativa da remoção e da 
adição de HCO3− pelos rins, e pela intensidade de remoção de CO2 pelos pulmões. 
• SISTEMA TAMPÃO FOSFATO 
o Embora o sistema tampão fosfato não seja importante como tampão do líquido extracelular, ele 
tem papel importante no tamponamento do líquido tubular renal e dos líquidos intracelulares. 
o Os principais elementos do sistema tampão fosfato são H2PO4− e HPO4=. Ao se acrescentar 
ácido forte como o HCl à mistura dessas duas substâncias, o hidrogênio é aceito pela base 
HPO4= e convertido em H2PO4−. 
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o O resultado dessa reação é que o ácido forte, HCl, é substituído por quantidade adicional de 
ácido fraco, NaH2PO4, e a queda no pH é minimizada. 
o Quando base forte, como NaOH, é acrescentada ao sistema tampão, o OH− é tamponado pelo 
H2PO4−, formando quantidades adicionais de HPO4= + H2O. 
 
o Nesse caso, a base forte, NaOH, é trocada por base fraca, NaH2PO4, causando aumento 
discreto no pH. 
o O sistema tampão fosfato tem pK de 6,8, valor próximo do pH normal de 7,4 nos líquidos corporais; 
essa situação permite que o sistema opere próximo de seu poder máximo de tamponamento. 
Entretanto, sua concentração no líquido extracelular é baixa, apenas cerca de 8% da 
concentração do tampão do bicarbonato. Assim, o poder total do sistema tampão fosfato, no 
líquido extracelular, é bem menor que o do sistema tampão bicarbonato. 
o Em contrapartida ao seu papel secundário como tampão dos líquidos extracelulares, o tampão 
fosfato é especialmente importante nos líquidos tubulares dos rins por duas razões: (1) o fosfato 
geralmente fica muito concentrado nos túbulos, aumentando, assim, o poder de tamponamento 
do sistema fosfato; e (2) o líquido tubular geralmente tem pH consideravelmente menor do que 
o líquido extracelular, fazendo com que a faixa operacional do tampão fique próxima do pK (6,8) 
do sistema. 
o O sistema tampão fosfato é também importante no tamponamento do líquido intracelular, 
porque a concentração de fosfato nesse líquido é bem maior que no líquido extracelular. Além 
disso, o pH do líquido intracelular é mais baixo que o do líquido extracelular, e portanto mais 
próximo do pK do sistema tampão fosfato comparado com o do líquido extracelular. 
• AS PROTEÍNAS SÃO IMPORTANTES TAMPÕES CELULARES 
o As proteínas estão entre os tampões mais abundantes no corpo devido às suas concentrações 
elevadas, especialmente no interior das células. 
o O pH dessas células, embora ligeiramente mais baixo que o do líquido extracelular, varia, 
contudo, aproximadamente na proporção das alterações do pH extracelular. Existe pouca 
difusão de H+ e HCO3− através da membrana celular, embora esses íons levem muitas horas 
para atingir o equilíbrio com o líquido extracelular, exceto pelo equilíbrio rápido que ocorre nas 
hemácias. O CO2, no entanto, pode se difundir rapidamente através de todas as membranas 
celulares. Essa difusão dos elementos do sistema tampão bicarbonato causa variações no pH do 
líquido intracelular quando ocorrem alterações no pH extracelular. Por esta razão, os sistemas 
tampões do interior das células ajudam a prevenir mudanças no pH do líquido extracelular, mas 
podem levar horas para ficarem efetivos ao máximo. 
o Nas hemácias, a hemoglobina (Hb) é tampão importante, como se segue: 
 
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o Cerca de 60 a 70% do tamponamento químico total dos líquidos corporais se dá no interior das 
células e, em grande parte, esse tamponamento resulta das proteínas intracelulares. Entretanto, 
exceto no caso das hemácias, a lentidão com que H+ e HCO3− se movem através das 
membranas celulares retarda, muitas vezes por várias horas, a capacidade máxima de as 
proteínas tamponarem anormalidades ácido-base extracelulares. 
o Além das concentrações elevadas de proteínas nas células, outro fator que contribui para seu 
poder de tamponamento é o fato de os pKs de muitos desses sistemas de proteínas serem bem 
próximos ao pH intracelular. 
• REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 
o A segunda linha de defesa contra os distúrbios ácido-base é o controle da concentração de 
CO2 no líquido extracelular pelos pulmões. Aumento da ventilação elimina o CO2 do líquido 
extracelular que, por ação das massas, reduz a concentração de H+. Em contrapartida, menor 
ventilação aumenta o CO2, também elevando a concentração de H+ no líquido extracelular. 
• A EXPIRAÇÃO PULMONAR DE CO2 BALANCEIA A FORMAÇÃO METABÓLICA DE CO2 
o O CO2 é formado continuamente no corpo pelos processos metabólicos intracelulares. Depois 
de formado, se difunde das células para os líquidos intersticiais e para o sangue, e então o fluxo 
sanguíneo o transporta para os pulmões, onde se difunde nos alvéolos, sendo transferido para a 
atmosfera pela ventilação pulmonar. Cerca de 1,2 mol/L de CO2 dissolvido é, normalmente, 
encontrado nos líquidos extracelulares, correspondendo à Pco2 de 40 mmHg. 
o Se a formação metabólica de CO2 aumentar, a Pco2 do líquido extracelular também 
aumentará. Em contrapartida, menor intensidade metabólica reduz a Pco2. Se a ventilação 
pulmonar aumentar, CO2 será expelido pelos pulmões, e a Pco2 no líquido extracelular diminuirá. 
Portanto, mudanças na ventilação pulmonar ou na formação de CO2 pelos tecidos podem 
alterar a Pco2 do líquido extracelular. 
• O AUMENTO DA VENTILAÇÃO ALVEOLAR DIMINUI A CONCENTRAÇÃO DE H+ DO LÍQUIDO 
EXTRACELULAR E eleva O pH: Se a formação metabólica de CO2 permanecer constante, o único 
fator que afetará a Pco2 no líquido extracelular será a ventilação alveolar. Quanto maior a 
ventilação alveolar, menor a Pco2. Como discutido, quando a concentração de CO2 aumenta, a 
concentração de H2CO3 e a concentração de H+ também aumentam, diminuindo, assim, o pH 
do líquido extracelular. 
• O AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE H+ ESTIMULA A VENTILAÇÃO ALVEOLAR: Não só a ventilação 
alveolar influencia a concentração de H+ ao alterar a Pco2 dos líquidos corporais, como também 
a concentração de H+ afeta a ventilação alveolar. 
• Controle por Feedback da Concentração de H+ pelo Sistema Respiratório. Como a maior 
concentração de H+ estimula a respiração, e já que o aumento da ventilação alveolar diminui a 
concentração de H+, o sistema respiratório age como controlador por feedback negativo típico 
da concentração de H+. 
• Eficiência do Controle Respiratório da Concentração de H+. O controle respiratório não retorna à 
concentração de H+ precisamente de volta ao normal, quando um transtorno fora do sistema 
respiratório altera o pH. Geralmente, o mecanismo respiratório de controle da concentração de H+ 
tem eficiência entre 50% e 75%, correspondendo a ganho de feedback de 1 a 3. Ou seja, se o pH 
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aumentar subitamente pela adição de ácido do líquido extracelular e o pH cair de 7,4 para 7,0, o 
sistema respiratório pode retornar o pH a um valor em torno de 7,2 a 7,3. Essa resposta ocorre em 3 
a 12 minutos. 
• Poder Tamponante do Sistema Respiratório. A regulação respiratória do equilíbrio ácido-base é um 
tipo fisiológico de sistema tampão porque é ativado rapidamente e evita que a concentração de 
H+ se altere muito até que a resposta mais lenta dos rins consiga eliminar a falha do equilíbrio. Em 
termos gerais, a capacidade total de tamponamento do sistema respiratório é 1 a 2 vezes maior 
que o poder de tamponamento de todos os outros tampões químicos do líquido extracelular 
combinados. Ou seja, 1 a 2 vezes mais ácido ou base podem ser normalmente tamponados por 
esse mecanismo do que pelos tampões químicos. 
• O Comprometimento da Função Pulmonar Pode Causar Acidose Respiratória. Discutimos até agora 
o papel do mecanismo respiratório normal como meio de tamponar as alterações da 
concentração de H+. Entretanto, anormalidades na respiração podem também causar mudanças 
na concentração de H+. Por exemplo, o comprometimento da função pulmonar, como no 
enfisema grave, diminui a capacidade dos pulmões de eliminar CO2, o que provoca um acúmulo 
de CO2 no líquido extracelular e uma tendência à acidose respiratória. Além disso, a capacidade 
de responder à acidose metabólica fica comprometida, pois as reduções compensatórias da 
Pco2, que normalmente ocorreriam por meio de aumento da ventilação, estão prejudicadas. 
Nessas circunstâncias, os rins representam o único mecanismo fisiológico remanescente para fazer 
o pH retornar ao normal depois de já ter ocorrido o tamponamento químico inicial no líquido 
extracelular. 
PCO2, íons e pH plasmáticos em distúrbios ácidos básicos 
Distúrbio PCO2 H+ pH HCO3- 
Acidose 
 
Respiratória ↑ ↑ ↓ ↑ 
Metabólica Normal* ou ↓ ↑ ↓ ↓ 
Alcalose 
 
Respiratória ↓ ↓ ↑ ↓ 
Metabólica Normal* ou ↑ ↓ ↑ ↑ 
 
• Acidose respiratória: Um estado de acidose respiratória ocorre quando a hipoventilação alveolar 
resulta em acúmulo de CO2 e elevação da plasmática. Algumas situações nas quais isso ocorre 
são a depressão respiratória ocasionada por drogas (incluindo o álcool), aumento da resistência 
das vias aéreas, como na asma, distúrbios na troca de gases, ocasionados por fibrose ou 
pneumonia grave, e fraqueza dos músculos na distrofia muscular e outras doenças musculares. A 
causa mais comum de acidose respiratória é a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), que 
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inclui o enfisema. No enfisema, o prejuízo da ventilação alveolar está relacionado à perda da área 
de superfície alveolar para as trocas gasosas. 
o Independentemente da causa, na acidose respiratória os níveis plasmáticos de CO aumentam 
(em vermelho), levando a um aumento nos níveis de H+ e HCO3: 
 
↑CO2 + H2O → H2CO3 → ↑H+ + ↑HCO3- 
 
o A acidose respiratória é caracterizada pela presença de um pH reduzido associado com níveis 
elevados de bicarbonato. Como o problema é de origem respiratória, o corpo não pode 
realizar compensação respiratória. (Entretanto, dependendo do problema, a ventilação 
mecânica pode ser usada algumas vezes para auxiliar na respiração.) Qualquer compensação 
para a acidose respiratória deve ocorrer através de mecanismos renais que excretem H+ e 
reabsorvam HCO3- . A excreção de H+ aumenta o pH plasmático. A reabsorção de HCO3- 
fornece tampões adicionais que reagem com o H+ , reduzindo sua concentração e 
aumentando o pH. 
o Na doença pulmonar obstrutiva crônica, os mecanismos de compensação renal para a 
acidose podem atenuar as mudanças no pH, porém podem não ser capazes de levar o pH até 
a sua faixa normal. Se você observar os níveis de pH e HCO3 em pacientes com acidose 
respiratória compensada, verá que ambos os valores estão próximos do normal em 
comparação à situação encontrada no ponto mais crítico da acidose. 
• Acidose metabólica: A acidose metabólica é um distúrbio do balanço de massas que ocorre 
quando o ganho de H+ pela dieta e pelo metabolismo superam a sua excreção. As causas 
metabólicas da acidose incluem a acidose láctica, que é decorrente do metabolismo anaeróbio, 
e a cetoacidose, que resulta de uma quebra excessiva de gorduras ou de certos aminoácidos. A 
via metabólica que produz cetoácidos está associada com o diabetes melito tipo 1 e com dietas 
pobres em carboidrato, como a dieta de Atkins. As substâncias ingeridas que causam acidose 
metabólica incluem metanol, ácido acetilsalicílico e etilenoglicol (anticongelante). 
o A acidose metabólica é expressa pela seguinte equação: 
 
↑CO2 + H2O ← H2CO3 ← ↑H+ + ↓HCO3- 
 
o A concentração de íons hidrogênio (em vermelho) aumenta devido à contribuição dos ácidos 
metabólicos. Esse aumento desloca o equilíbrio da equação para a esquerda, aumentando os 
níveis de CO através do consumo do tampão HCO. 
o A acidose metabólica também pode ocorrer se o corpo perder HCO. A causa mais comum da 
perda de bicarbonato é a diarreia, quando o HCO � é perdido a partir do intestino. O 
pâncreas produz HCO� a partir de CO e HO por um mecanismo semelhante ao mecanismo 
renal ilustrado na Figura 20.16. O H� simultaneamente produzido é liberado no sangue. 
Normalmente, o HCO � é liberado no intestino delgado e, então,reabsorvido para o 
sangue,tamponando o H. Entretanto, se uma pessoa está com diarreia, o HCO3 não é 
reabsorvido, o que pode gerar um estado de acidose. 
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o A presença de níveis elevados ou reduzidos de HCO3- é um critério importante para 
distinguirmos a acidose metabólica da acidose respiratória (Tab. 20.2). Você poderia pensar 
após observar a equação 9 que a acidose metabólica estaria acompanhada de uma PCO2 
elevada. Entretanto, a menos que o indivíduo também tenha uma doença pulmonar, a 
compensação respiratória acontece quase instantaneamente. Tanto a concentração elevada 
de CO2 quanto a de H+ estimulam a ventilação através das vias descritas anteriormente. 
Como resultado, a PCO2 cai de volta a níveis normais ou próximos à normalidade devido à 
hiperventilação. 
o A acidose metabólica descompensada raramente é vista clinicamente. Na verdade, um sinal 
comum de acidose metabólica é a hiperventilação, evidência da compensação respiratória 
ocorrendo em resposta à acidose. As compensações renais discutidas para a acidose 
respiratória também ocorrem durante a acidose metabólica: secreção de H+ e reabsorção de 
HCO3-. A compensação renal leva vários dias para alcançar eficácia plena, por isso 
normalmente não é vista em distúrbios de início recente (agudos). 
• Alcalose respiratória: Estados de alcalose são muito menos comuns do que as condições 
acidóticas. A alcalose respiratória ocorre como resultado da hiperventilação, quando a ventilação 
alveolar aumenta sem um aumento concomitante da produção metabólica de CO2. 
Consequentemente, PCO2 a plasmática cai (em vermelho), ocorrendo alcalose quando a 
equação é deslocada para a esquerda: 
↓CO2 + ↓H2O ← H2CO3 ← ↓H+ + ↓HCO3- 
 
o A redução na concentração de CO2 esquerda, e tanto a concentração plasmática de H+ 
HCO3- caem. Níveis plasmáticos de HCO3- desloca o equilíbrio para a como a de HCO3 
reduzidos durante a alcalose indicam distúrbio respiratório. 
o A causa clínica primária da alcalose respiratória é a ventilação artificial excessiva. Felizmente, 
essa condição é facilmente corrigida pelo ajuste no ventilador. A causa fisiológica mais comum 
de alcalose respiratória é a hiperventilação histérica causada por ansiedade. Quando essa é a 
causa, os sintomas neurológicos causados pela alcalose podem ser parcialmente revertidos, 
fazendo o paciente respirar dentro de um saco de papel. Fazendo isso, o paciente volta a 
respirar o CO2 exalado, um processo que aumenta a PCO2 arterial e corrige o problema. 
o Como essa alcalose tem causa respiratória,a única compensação disponível para o corpo é 
renal. O bicarbonato filtrado não é reabsorvido no túbulo proximal e é secretado no néfron 
distal. A combinação da excreção de HCO3- e reabsorção de H+ no néfron distal reduz a 
carga corporal do tampão H+ e aumenta a carga de H+, o que ajuda a corrigir a alcalose. 
• Alcalose metabólica: A alcalose metabólica tem duas causas comuns: excesso de vômito do 
conteúdo ácido estomacal e ingestão excessiva de bicarbonato contido em antiácidos. Em 
ambos os casos, a alcalose resultante reduz a concentração de H+ (em vermelho): 
 
↓CO2 + ↓H2O → H2CO3 → ↓H+ + ↑HCO3- 
 
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o A redução dos níveis de H+ desloca o equilíbrio para a direita o que significa uma redução 
dos níveis de dióxido de carbono (PCO2) e aumento dos níveis de HCO3-. 
o Da mesma forma que ocorre na acidose metabólica, a compensação respiratória para a 
alcalose metabólica é rápida. O aumento do pH e a redução da PCO2 inibem a 
ventilação. Durante a hipoventilação, o corpo conserva CO2, aumentando a PCO2 e 
produzindo mais H+ e HCO3-. 
o Essa compensação respiratória ajuda a corrigir o problema no pH, porém eleva ainda mais 
os níveis de HCO3-. Todavia, a compensação respiratória é limitada, uma vez que a 
hipoventilação também causa hipóxia. Uma vez que a PO2 cai abaixo de 60 mmHg, a 
hipoventilação é interrompida. 
o A resposta renal para a alcalose metabólica é a mesma que para a alcalose respiratória: o 
HCO3- é excretado e o H+ é reabsorvido. 
 
• CONTROLE RENAL DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 
o Os rins controlam o equilíbrio ácido-base ao excretar urina ácida ou básica. A excreção de 
urina ácida reduz a quantidade de ácido no líquido extracelular, enquanto a excreção de 
urina básica remove base do líquido extracelular. 
o O mecanismo global pelo qual os rins excretam urina ácida ou básica é o seguinte: grandes 
quantidades de HCO3− são filtradas continuamente para os túbulos, e se forem excretadas 
na urina, removem a base do sangue. Ainda, grandes quantidades de H+ são secretadas no 
lúmen tubular pelas células epiteliais tubulares, removendo assim ácido do sangue. Se for 
secretado mais H+ do que HCO3−, ocorrerá perda real de ácido do líquido extracelular. Por 
outro lado, se for filtrado mais HCO3− do que H+ é secretado, haverá perda real de base. 
o Todos os dias o corpo produz cerca de 80 mEq de ácidos não voláteis, principalmente como 
resultado do metabolismo das proteínas. Esses ácidos são chamados não voláteis porque não 
são H2CO3 e, portanto, não podem ser eliminados pelos pulmões. O mecanismo primário que 
remove esses ácidos do corpo é a excreção renal. Os rins precisam, ainda, evitar a perda de 
bicarbonato na urina, tarefa quantitativamente mais importante do que a excreção de 
ácidos não voláteis. Todos os dias, os rins filtram cerca de 4.320 mEq de HCO3− (180 L/dia × 
24 mEq/L); sob condições normais, quase todo esse bicarbonato é reabsorvido nos túbulos, 
conservando, assim, o sistema tampão primário do líquido extracelular. 
o Como discutiremos adiante, tanto a reabsorção de HCO3− quanto a excreção de H+ são 
realizadas pelo processo de secreção de H+ pelos túbulos. Como o HCO3− reage com o H+ 
secretado para formar H2CO3 antes de ser reabsorvido, 4.320 mEq de H+ precisam ser 
secretados a cada dia, apenas para reabsorver o HCO3− filtrado. Então, o adicional de 80 
mEq de H+ precisam ser secretados para eliminar do corpo os ácidos não voláteis produzidos 
a cada dia, resultando em total de 4.400 mEq de H+ secretados para o líquido tubular todos 
os dias. 
o Quando ocorre redução da concentração de H+ no líquido extracelular (alcalose), os rins 
excretam menos H+ e não conseguem reabsorver todo o HCO3− filtrado, aumentando, assim, 
a excreção de bicarbonato. Como o HCO3− normalmente tampona o hidrogênio no líquido 
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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. 
o Na acidose, os rins excretam H+ adicional e não excretam HCO3− na urina, mas reabsorvem 
todo o HCO3− filtrado e produzem novo bicarbonato, que é acrescentado de volta ao 
líquido extracelular. Essa ação reduz a concentração de H+ do líquido extracelular para os 
níveis normais. 
o Assim, os rins regulam a concentração de H+ do líquido extracelular por três mecanismos 
fundamentais: (1) secreção de H+; (2) reabsorção de HCO3− filtrado; e (3) produção de novo 
HCO3−. Todos esses processos são realizados pelo mesmo mecanismo básico, como 
discutiremos nas próximas seções. 
• Tabela: Fatores do Plasma e do Líquido Extracelular que Aumentam ou Diminuem a Secreção de H+ 
e a Reabsorção de HCO3− pelos Túbulos Renais 
Aumentam a Secreção de H+ e a Reabsorção 
de HCO3– 
Diminuem a Secreção de H+ e a Reabsorção 
de HCO3– 
Aumento PCO2 Queda de PCO2 
Aumento de H+ e queda de HCO3− Queda de H+ e aumento de HCO3− 
Redução do Volume do líquido extracelular (LEC) Aumento do Volume do líquido extracelular 
(LEC) 
Aumento de Angiotensina II Redução de Angiotensina II 
Aumento de Aldosterona Redução de Aldosterona 
Hipocalemia Hipercalemia 
 
o A Tabela resume os principais fatores que influenciam a secreção de H+ e a reabsorção de 
HCO3−. 
Conferência – Eduarda Miranda e George Lucas 
o Alguns desses fatores não estão diretamente relacionados à regulação do equilíbrio ácido-
base. Por exemplo, a secreção de H+ é conjugada com a reabsorção de Na+ pelo trocador 
de Na+-H+ no túbulo proximal e no ramo ascendente espesso da alça de Henle. 
o Portanto, os fatores que estimulam a reabsorção de Na+, tais como a redução do volume do 
líquido extracelular, podem, também, elevam, secundariamente, a secreção de H+ e 
reabsorção de HCO3−. 
o A depleção do volume do líquido extracelular estimula a reabsorção de sódio pelos túbulos 
renais e aumenta a secreção de H+ e a reabsorção de HCO3− por múltiplos mecanismos, 
incluindo (1) aumento dos níveis de angiotensina II que estimulam diretamente a atividade 
do trocador Na+-H+ nos túbulos renais; e (٢) incremento dos níveis de aldosterona, que 
estimulam a secreção de H+ pelas células intercaladas dos túbulos coletores corticais. 
o Portanto, a depleção do volume do líquido extracelular tende a causar alcalose devido à 
excessiva secreção de H+ e de reabsorção de HCO3−. 
o Variações da concentração plasmática de potássio podem também influenciar a secreção 
de H+, com a hipocalemia estimulando e hipercalemia inibindo a secreção de H+ no túbulo 
proximal. 
o Redução da concentração plasmática de potássio tende a aumentar a concentração de 
H+ nas células tubulares renais, o que, por sua vez, estimula a secreção de H+ e a reabsorção 
de HCO3− e leva à alcalose. 
o A hipercalemia diminui a secreção de H+ e a reabsorção de HCO3− e tende a causar 
acidose.