pH, homeostase e distúrbios ácido-base (acidose e alcalose)

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pH, homeostase e distúrbios ácido-base
pH é a unidade que nos dirá se o 
ambiente está ácido, alcalino ou neutro. 
O comportamento do pH se dá, 
principalmente, devido a autoionização da 
água que é a capacidade que a molécula 
de água (H2O) tem de se dissociar, 
formando OH - e H+. 
 As concentrações de H+ são 
utilizadas para o cálculo do pH. 
pH [H+] de uma solução. 
Como se calcula o pH: 
pH = - log [H+] 
Soluções ácidas têm um excesso de 
H+ por causa da presença de soluto 
dissolvido que fornece íons H+. Já as 
soluções básicas possuem se comparado 
as ácidas, maior quantidade de OH-. Desse 
modo, as substâncias que aumentam a 
quantidade de H+ no meio aquoso são 
substâncias ácidas, já as substâncias que 
diminuem a quantidade de H+ no meio 
aquoso são substâncias básicas ou 
alcalinas. 
 
Maior quantidade de H+ = ácido 
Quanto maior a concentração de H+, 
menor o pH da solução. Soluções acidas 
possuem pH <7. 
Menor quantidade de H+ = base 
Quanto menor a concentração de H+, 
maior o pH da solução. Soluções básicas 
possuem o pH >7. 
HCl (aq) H+ + Cl- (ácido) 
KOH K+ + OH- (base) 
 
 Ácido é uma molécula que pode 
doar prótons [H+] e base é um aceptor de 
prótons ou doador de hidroxila [OH-]. 
 A escala de pH na quantidade de H+ 
vai de 100 até 10-14 e na escala de pH vai 
de 0 até 14. 
 
 
pH de alguns fluidos biológicos 
Plasma sanguíneo 7,4 
Fluido intestinal 7,4 
Fluido intracelular 
Citosol (fígado) 
Matriz lisossomal 
 
6,9 
Abaixo de 5,0 
Suco gástrico 1,5-30 
Suco pancreático 7,8-8,0 
Leite humano 7,4 
Saliva 6,4-70 
Urina 5,0-8,0 
 
 O corpo humano busca sempre ficar 
em homeostase (equilíbrio), pois uma 
variação brusca no pH sanguíneo pode 
causar danos ao corpo humano. Sendo que 
um pH muito ácido, ou seja, inferior a 7,35 
pode causar um quadro de acidose 
(metabólica ou respiratória) e um pH 
muito básico, acima de 7,45 pode 
desencadear um quadro de alcalose 
(respiratória ou metabólica). 
O pH apresenta uma certa 
capacidade de se manter quase 
constante mesmo quando é adicionado 
ácido ou base fortes, é a capacidade de 
tamponamento, assim, a solução está 
tamponada. 
 A capacidade do tamponamento do 
sangue depende do equilíbrio entre dióxido 
de carbono gasoso (presente nos espaços 
aéreos pulmonares), dióxido de carbono 
aquoso (produzido pela respiração celular 
nos tecidos e dissolvido no sangue), ácido 
carbônico e bicarbonato. 
 A hemoglobina é o tampão mais forte 
nas células sanguíneas, junto ao sistema 
dióxido de carbono - ácido carbônico – 
bicarbonato. 
pH e homeostasia 
O equilíbrio ácido-base tem como 
objetivo a manutenção da homeostasia, 
isto é, manter constante as concentrações 
de íons de hidrogênio e hidroxila. 
Com variações grandes de pH, as 
proteínas, por exemplo, se desnaturam e a 
proteína perde a sua função no organismo. 
 A hemoglobina possui como função o 
transporte de oxigênio e depende 
diretamente do pH do organismo. Não 
havendo o pH adequado para a sua 
atuação, não haverá oxigenação 
adequada no tecido, podendo levá-lo a 
morte ou à não execução adequada da 
sua função. 
 A produção de ácido é normal para 
o nosso corpo. No entanto, existem situações 
em que, por exemplo, os níveis de ácido 
carbônico estão em alta quantidade no 
organismo o que desencadeia um aumento 
no pH; os níveis de ácido láctico podem ser 
alterados por meio de um esforço físico 
excessivo que aumentará os seus níveis e as 
proteínas do músculo começarão a falhar 
devido a variação de pH dentro da célula, 
fazendo com que não haja energia; os níveis 
de corpos cetônicos que são produzidos a 
partir de jejum intermitente, e em pessoas que 
tem diabetes. 
Sistemas compensatórios para 
desequilíbrios ácido-base 
Os distúrbios de equilíbrio ácido base 
são conhecidos como acidose e alcalose, 
sendo desenvolvidos perante alterações 
bruscas de pH as quais o organismo não 
consegue compensá-las. 
 
O perfeito equilíbrio entre ácidos e 
bases depende de uma série de reações 
que procuram corrigir as flutuações na 
produção de elementos com caráter ácido 
ou básico pelas células a fim de manter a 
homeostasia. A manutenção da 
concentração de hidrogênio nos líquidos 
corpóreos dentro da estreita faixa de 
normalidade é essencial para o 
desenvolvimento das funções biológicas, 
uma vez que o rendimento das reações 
bioquímicas depende do pH. 
O corpo humano controla o valor 
do pH através de sistemas tampões, que 
são misturas de eletrólitos (substâncias) que 
resistem às variações de pH, como também 
através do sistema renal (urina) e do 
sistema pulmonar (respiração). 
• Sistema tampão - de atuação imediata: 
Um sistema tampão pode ser uma 
mistura de ácido fraco + base conjugada 
(H2CO3+/HCO3-) ou uma mistura de base 
fraca + ácido conjugado (NH3/NH4+). 
 De modo geral, um tampão é 
qualquer substância que pode se ligar 
reversivelmente aos íons hidrogênio, 
resistindo as variações de pH porque 
contém tanto espécies ácidas para 
neutralizar os íons OH- quanto espécies 
básicas para neutralizar os íons H+. 
Composição do Sistema % 
Bicarbonato/ Ácido Carbônico 64% 
Hemoglobina/Oxihemoglobina 28% 
Proteínas ácidas/ Proteínas básicas 7% 
Fosfato monoácido/ Fosfato 
diácido 
1% 
 
• Sistema pulmonar: 
Ventilação: resposta rápida. 
 Em um pH ácido, o pulmão ajuda a 
expelir o excesso de ácido presente no 
sangue, através de um aumento das 
contrações para que haja uma respiração 
mais rápida (taquipneia ou hiperventilação). 
O ato da respiração mais rápida, irá 
desencadear uma eliminação maior de CO2 
que irá diminuir os níveis de acidez do 
sangue. Se for realizado uma bradipneia, 
diminuição da respiração, haverá uma 
retenção de CO2 e a acidez irá aumentar. 
• Sistema renal: 
Mais lento. 
 Colocando bicarbonato (HCO3-) 
dentro do sangue, tornando o sangue mais 
alcalino ou colocando H+ para fora do 
organismo através da urina, diminuindo o 
percentual de ácido do corpo. 
Distúrbios do equilíbrio ácido e base 
Quando uma pessoa acumula no seu 
corpo uma grande quantidade de H+ 
(ácido), o pH sofre redução. Altera-se a 
escala normal de pH para o sangue humano, 
podendo desencadear uma acidose. Em um 
estado de acidose, o pH irá variar para um 
valor abaixo de 7,35. 
Quando se perde muito ácido ou 
acumula muita base no corpo humano, 
haverá a diminuição de H+ e o pH sofre um 
aumento, podendo levar a pessoa a um 
 
quadro de alcalose. Em um estado de 
alcalose, o pH irá variar para um valor 
acima de 7,45. 
• pH abaixo do normal = acidose; 
• pH acima do normal = alcalose. 
• Acidose: 
No caso da acidose respiratória ela 
é ocasionada através do bloqueio da 
respiração, que não elimina C02 
(implicando em hipoxemia) o que em pouco 
tempo, aumenta o ácido carbono e deixa o 
pH abaixo do normal - mais ácido. 
 Ex.: broncopneumonia, obstrução vias 
aéreas e crise aguda de asma. 
 A acidose respiratória pode ser 
aguda ou crônica. No caso das alterações 
agudas, elas perduram por minutos a horas 
e os mecanismos renais não conseguem 
compensar, por possuir ações tardias. Já as 
alterações crônicas podem ser 
compensadas pelo sistema renal. 
 A acidose metabólica é causada 
através do próprio metabolismo que está 
produzindo mais ácido do que o habitual. 
Acontecendo perante a uma diminuição de 
HCO3- ou aumento de H+ plasmático. 
Ex.: diabetes, jejum prolongado e 
insuficiência renal. 
No caso da diabetes, o corpo não 
consegue produzir ou produz a insulina em 
baixa quantidade, então, a glicose não 
consegue sair do sangue para ir para o 
músculo e, assim, gerar energia. Então, para 
compensar, o organismo começa a 
metabolizar outras substâncias, 
transformando-as em açúcar. Ao 
metabolizar a gordura, será produzido 
corpos cetônicos, molécula ácida que pode 
se acumularno sangue, desencadeando a 
acidose metabólica. 
Na acidose metabólica gerada pelo 
jejum prolongado, a pessoa por um certo 
período de tempo, não se alimenta e, então, 
o organismo não terá açúcar disponível 
para fornecer energia, assim, o indivíduo 
começa a usar as suas reservas metabólicas 
para gerar energia, produzindo corpos 
cetônicos, podendo entrar em acidose 
metabólica. 
Casos de doença renal podem levar 
ao quadro de acidose metabólica devido 
à retenção de hidrogênio juntamente com 
ânions sulfato e fosfato. Também doses 
excessivas de medicamentos ácidos podem 
diminuir o pH plasmático e levar ao quadro 
de acidose. 
O indivíduo com acidose encontra-
se com bradipneia/hipoventilação, ou 
seja, a sua respiração pulmonar está 
reduzida nos alvéolos pulmonares. Quando 
um ser humano está hipoventilado, ele 
apresenta problema nas trocas gasosas, 
desencadeando um aumento na pCO2. 
 
 
 
 
 
 
A compensação para a acidose 
respiratória deve ser realizada pelo sistema 
 
renal, através da eliminação de uma urina 
mais ácida, eliminando mais H+ e retendo 
mais HCO3- ou através da administração 
de bicarbonato e a compensação para a 
acidose metabólica deve ser realizada 
pelo sistema pulmonar, através da 
taquipneia/hiperventilação (aumento do 
ritmo respiratório), pois respirando mais 
rápido, elimina-se mais CO2 dos pulmões e 
diminui-se o H2CO3, deixando o pH mais 
básico. 
 
• Alcalose: 
Assim como a acidose, a alcalose 
pode ser respiratória ou metabólica. A 
alcalose respiratória acontece mediante 
a retenção de O2, por ventilação 
alveolar aumentada ou perda excessiva 
de CO2. Pode ser desencadeado quando 
um processo de respiração for estimulado 
ou quando os mecanismos de controle da 
respiração não estiverem respondendo 
adequadamente. 
Ex.: hiperventilação mecânica (que causa a 
perda excessiva de ácido carbônico H2CO3 
sob a forma de dióxido de carbono CO2), 
durante exercícios, crise de ansiedade e 
altitude. 
 A alcalose metabólica acontece 
devido ao excesso de base ou perda de 
ácido. Nesse caso, o organismo sofre um 
aumento de HCO3- ou diminuição de H+ 
plasmático. 
Ex.: vômitos (perda de ácido clorídrico HCl- 
do estômago) e ingestão excessiva de 
antiácidos. 
Em casos de alcalose o indivíduo 
está hiperventilado/taquipneia. 
 
 
 
 
 
 
No caso de uma alcalose 
respiratória o sistema compensatório 
deverá ser o sistema renal que atuará 
eliminando uma urina mais alcalina, 
eliminando HCO3- do organismo, enquanto 
em casos de alcalose metabólica usa-se o 
sistema pulmonar para compensar, esse 
deverá diminuir o seu ritmo respiratório, ou 
seja, realizará bradipneia 
/hipoventilação para que haja um 
aumento na concentração de CO2 e de 
H2CO3 que deixarão o pH mais ácido. 
 
Nota-se que a alcalose e acidose 
respiratória afeta os pulmões e que, por isso, 
o sistema compensatório não poderá ser o 
pulmonar e que na alcalose e acidose 
metabólica existe um problema nas vias 
metabólicas e, assim, os pulmões podem ser 
uma solução.