CASO - regulação do PH

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Andressa Santos Pereira 
Medicina – UNEB | Turma XIII 1 
CASO X – REGULAÇÃO DO PH 
→ DEFINIÇÕES: ácido é toda substância que adiciona H+ aos 
fluidos corporais, enquanto álcali é toda substância que retira 
H+ dos fluidos corporais 
❖ Sistema tampão HCO3- 
- BIC é um importante tampão para o LEC → Com [HCO3–] 
plasmática normal de 22 a 26 mEq/L e volume de 14 L (para 
indivíduo de 70 kg), o LEC pode potencialmente tamponar 350 
mEq de H+ 
- O sistema tampão HCO3- difere de outros sistemas tampões 
do corpo (p. ex., fosfato) por ser regulado pelos 
pulmões e rins → os pulmões fazendo regulação da 
PCO2 e os rins fazendo a regulação do HCO3- 
 
Figura 1 A primeira reação é muito acelerada na presença da anidrase 
carbônica. A segunda acontece quase que instantaneamente 
 
- O pH e a [H+] variam quando a [HCO3–] ou a PCO2 é alterada. 
Teremos distúrbios metabólicos quando existe variação da 
[HCO3–]. Teremos distúrbios respiratórios quando existe 
variação da PCO2 
❖ Visão geral do balanço ácido-base 
- Nossa dieta contém muitos constituintes que podem ser 
ácidos ou álcalis, somando ao fato de que nosso metabolismo 
também produz esses compostos 
- Para manter o balanço ácido-base, o ácido deve ser excretado 
em equivalência à sua adição 
→ Acidose: se a adição excede a excreção 
→ Alcalose: se a excreção excede a adição 
- Os maiores constituintes da dieta são os carboidratos e as 
gorduras. Quando a perfusão do tecido é adequada → O2 
disponível para os tecidos → insulina presente em níveis 
normais → carboidratos e gorduras são metabolizados em 
CO2 e H2O. Todo dia, 15 a 20 mol de CO2 são gerados por esse 
processo → grande quantidade de CO2 é efetivamente 
eliminada do corpo pelos pulmões 
→ CO2, derivado do metabolismo, não causa impacto 
sobre o balanço ácido-base → chamado de ácido 
volátil → potencial de gerar H+ após sua hidratação 
com H2O 
→ CO2 não derivado diretamente da hidratação com 
H2O → chamado ácido não volátil (p. ex., ácido lático) 
- O metabolismo celular de aminoácidos também representa 
impacto sobre o balanço ácido-base → resulta na produção de 
ácidos não voláteis 
- O metabolismo de certos ânions orgânicos (p. ex., citrato) 
resulta na produção de HCO3– que compensa em certo grau a 
produção de ácido não volátil 
→ Cisteína e metionina (AA contendo enxofre) 
produzem como metabólito o ácido sulfúrico 
→ Lisina, arginina e histidina produzem como 
metabólito o ácido clorídrico 
→ Glutamato e aspartato produzem como metabólito 
HCO3- 
- De maneira geral, nos indivíduos ingerindo dieta proteica de 
carne, a produção de H+ excede a produção de HCO3- 
- Por fim, durante a digestão, algum HCO3– é normalmente 
perdido nas fezes. Essa perda é equivalente à adição de ácido 
não volátil para o corpo. Ácidos não voláteis não circulam 
pelo corpo, mas são neutralizados, imediatamente, pelo 
HCO3– no LEC 
 
- Esse processo de neutralização resulta nos sais de Na+ de 
ácidos fortes e remove o HCO3– no LEC → o HCO3– minimiza 
o efeito desses ácidos fortes sobre o pH do LEC. O LEC contém 
cerca de 350 mEq de HCO3–. Se esse HCO3– não for reposto, a 
produção diária de ácidos não voláteis depletaria o LEC de 
HCO3–, dentro de 5 dias. Para manter o balanço ácido-base, os 
rins devem repor o HCO3– perdido na neutralização dos ácidos 
não voláteis 
❖ Excreção efetiva de ácido final pelos rins 
- Em condições normais, os rins excretam quantidade de ácido 
igual à produção de ácidos não voláteis → repõem o HCO3– 
que é perdido pela neutralização dos ácidos não voláteis → 
impedem a perda de HCO3– na urina 
- A reabsorção de HCO3– filtrado e a excreção de ácido são 
realizadas por meio da secreção de H+ pelo néfron. Assim, em 
um só dia, os néfrons devem secretar aproximadamente 4.390 
mEq de H+ para o fluido tubular. A maior parte do H+ 
secretado serve para reabsorver a carga filtrada de HCO3–. 
Apenas 50 a 100 mEq de H+, quantidade equivalente à 
produção de ácidos não voláteis, é excretada na urina → 
resultado dessa excreção de ácido: a urina é normalmente 
ácida → HOMEOSTASIA ÁCIDO-BASE 
- Os rins não podem excretar urina mais ácida que pH 4,0 a 4,5. 
Mesmo no pH de 4,0, apenas 0,1 mEq/L de H+ pode ser 
excretado → para excretar ácido suficiente, os rins excretam 
H+ com tampões urinários, como o fosfato (Pi), amônio (NH4+) 
e a creatinina (mais fraco) → esses tampões urinários são 
chamados de ácidos tituláveis (método pelo qual esses ácidos 
são quantificados em laboratório) → excreção efetiva de ácido 
➢ Reabsorção de HCO3- ao longo do néfron: 
 
Andressa Santos Pereira 
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- Reabsorção no túbulo proximal: 
 
- A reabsorção na alça de henle espessa é muito parecida com 
o segmento proximal, com a diferença de que pode existir um 
simporte na membrana basolateral de K+-HCO3- 
- No final do túbulo distal e no ducto coletor vão existir as 
células intercaladas tipo A (secreção de H+) e tipo B (secreção 
de HCO3-) 
→ Tipo A: H+ e o HCO3– são produzidos pela 
hidratação do CO2, catalisada pela AC. O H+ é 
secretado para o fluido tubular por dois mecanismos 
→ H+-ATPase na membrana apical e acoplamento da 
secreção de H+ à reabsorção de K+, por uma H+,K+-
ATPase. O HCO3– sai da célula, em troca pelo Cl– (via 
antiporte) e entra no sangue capilar peritubular 
 
→ Tipo B: nessas células, a H+-ATPase está localizada 
na membrana basolateral, e o antiporte Cl-/HCO3– 
fica na membrana apical. A atividade da célula tipo B 
é aumentada durante a alcalose metabólica → rins 
devem excretar o excesso de HCO3– → na maioria das 
condições (p.ex., ingestão de dieta contendo carne), 
a secreção de H+ predomina nesses segmentos 
 
- OBS: a membrana apical das células do ducto coletor não é 
permeável ao H+ → o pH do fluido tubular pode ficar bastante 
ácido (local de maior acidez do fluido tubular). A capacidade do 
ducto coletor para diminuir o pH do fluido tubular é 
criticamente importante para a excreção dos ácidos tituláveis 
urinários e do NH4+ 
➢ Regulação da secreção de H+: 
- O fator primário de regulação é a variação do balanço ácido-
base sistêmico → acidose estimula secreção de H+ / alcalose 
inibe 
- A resposta dos rins às variações do balanço ácido-base inclui 
mudanças imediatas na atividade ou no número de 
transportadores na membrana (ou ambos) e mudanças a 
longo prazo na síntese dos transportadores 
→ Acidose: tanto por ↓[HCO3-] no LEC ou por ↑PCO2 
→ pH das células do néfron diminui → estimula a 
secreção de H+ por vários mecanismos (depende do 
segmento do néfron). Primeiro: diminuição do pH 
intracelular criará gradiente para que o H+ deixe a 
célula em direção ao lúmen tubular. Segundo: 
diminuição do pH pode levar a alterações alostéricas 
nas proteínas de transporte (altera sua cinética) 
- A maioria dessas mudanças no transporte de H+ 
celular é mediada por hormônios → resposta renal à 
acidose → endotelina-1, produzida no túbulo 
proximal, exerce efeitos autócrinos e parácrinos → 
estimula a fosforilação e inserção do antiporte Na+-
H+ na membrana apical e do Na+-3HCO3- na 
membrana basolateral; e cortisol, glicocorticoide 
produzido no córtex suprarrenal → efeito parecido 
com a endotelina-1 
→ Alcalose: tanto por ↑[HCO3-] ou por ↓PCO2 → pH 
das células do néfron aumenta → inibe a secreção de 
H+ → respostas contrárias em relação à acidose. 
Também vão existir outros fatores que interferem 
- Como a secreção de H+ pelo túbulo proximal e segmento 
ascendente espesso da alça de Henle é ligada à reabsorção de 
Na+, fatores que alteram a reabsorção de Na+ afetam 
secundariamente a secreção de H+ 
- Alterações do balanço do Na+ pelas variações do volume do 
LEC também têm impacto sobre a secreção de H+. Com a 
 
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contração do volume (balanço negativo de Na+), a secreção do 
H+ é aumentada → mecanismo da renina-angiotensina-
aldosterona (aumenta reabsorção de Na+); mecanismo de 
alteração das forças de Starling (aumenta a reabsorçãototal – 
também de HCO3-) 
- Com a expansão do volume (balanço positivo do Na+), a 
secreção do Na+ é reduzida → níveis baixos da angiotensina 
II, de aldosterona e alterações nas forças de Starling 
peritubulares, reduzem a reabsorção total no túbulo proximal 
- O balanço de K+ influencia a secreção de H+ no túbulo 
proximal → hipocalcemia (acidificante) estimula e 
hipercalemia (alcalinizante) inibe 
➢ Formação de novo HCO3- (o que sobra): 
- A reabsorção da carga filtrada do HCO3– é importante para 
maximizar a excreção de ácido, mas a reabsorção do HCO3– 
isolado repõe o HCO3– perdido, durante a neutralização de 
ácidos não voláteis produzidos pelo o metabolismo. Para 
manter o balanço ácido-base, os rins devem restabelecer o 
HCO3– perdido com novo HCO3–. A geração de novo HCO3– 
é reabilitada pela excreção de ácido titulável e pela síntese e 
excreção de NH4+ 
→ Excreção de ácido titulável: devido à reabsorção 
do HCO3– pelo túbulo proximal e pela alça de Henle, o 
fluido que chega ao túbulo distal e ao ducto coletor 
contém pouco HCO3– → H+ secretado se combinará 
com os tampões não HCO3- (principalmente, Pi) e será 
excretado como ácido titulável. Como o H+ foi 
produzido na célula pela hidratação do CO2, também 
é produzido HCO3–. Este HCO3– retorna ao LEC como 
novo HCO3– 
 
→ Produção e excreção de NH4+: o NH4+ é produzido 
nos rins pelo metabolismo da glutamina (ocorre nas 
células do túbulo proximal – amoniagênese). A 
formação de novo HCO3– por esse processo depende 
da capacidade dos rins para excretar o NH4+, na 
urina. O NH4+ atua no lugar do H+ no antiporte Na+-
H+. Se o NH4+ não for excretado na urina, mas entrar 
na circulação sistêmica, ele é convertido em ureia 
pelo fígado. Esse processo de conversão gera H+ que 
é, então, tamponado pelo HCO3- → acaba consumindo 
o HCO3– e nega a formação do HCO3– por meio da 
síntese e da excreção do NH4+ pelos rins 
 
- Variação do pH do LEC, afeta o pH do LIC, altera o 
metabolismo da glutamina nas células do túbulo 
proximal 
- Os níveis de cortisol aumentam durante a acidose 
metabólica → o cortisol estimula a amoniagênese → 
estimulação das enzimas responsáveis pelo 
metabolismo da glutamina → níveis aumentados 
dessas enzimas, produção de NH4+ é aumentada, 
produção aumentada de novo HCO3- → HCO3- 
reabsorvido no LEC→ o metabolismo da glutamina é 
reduzido na alcalose 
- Tanto a angiotensina II como o PTH (aumentados na 
acidose) estimulam a amoniagênese enquanto esta é 
inibida pelas prostaglandinas → [K+] plasmática 
altera o pH intracelular, que pode controlar o 
metabolismo da glutamina → hipercalemia aumenta 
o pH intracelular (inibe a glutamina) → hipocalemia 
diminui o pH intracelular (estimula a glutamina) 
❖ Resposta aos distúrbios ácido-base 
- Quando um distúrbio ácido-base se desenvolve, o corpo usa 
uma série de mecanismos para se defender contra a alteração 
do pH do LEC → não corrigem os distúrbios ácido-base, apenas 
minimizam as variações do pH impostas pelos distúrbios. A 
restauração do pH sanguíneo para seu valor normal requer a 
correção dos processos que produziram o distúrbio ácido-base 
➢ Tampões extracelulares e intracelulares: 
- Primeira linha de defesa → adição de ácido ou álcali não 
volátil aos fluidos corporais são tamponados no LEC e LIC 
→ No LEC: sistema tampão HCO3- é o principal. 
Quando o ácido não volátil é adicionado aos fluidos 
corporais (ou o álcali é perdido do corpo), HCO3– é 
consumido durante o processo de neutralização da 
carga de ácido, e a [HCO3–] no LEC é reduzida. Quando 
álcali não volátil é adicionado aos fluidos corporais (ou 
o ácido é perdido do corpo), H+ é consumido, o que 
causa mais HCO3– ser produzido pela dissociação do 
H2CO3 → [HCO3–] aumenta 
→ No LIC: envolve o movimento de H+ para o interior 
das células (durante o tamponamento de ácido não 
volátil) ou o movimento do H+ para fora das células 
(durante o tamponamento do álcali não volátil) 
➢ Compensação respiratória: 
 
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 - A ventilação determina a PCO2 → ventilação aumentada 
diminui a PCO2; ventilação reduzida aumenta a PCO2 → os 
quimiorreceptores localizados no tronco cerebral (superfície 
ventral do bulbo) e periféricos (corpos carotídeos e aórticos) 
detectam as variações da PCO2 e da [H+] e alteram a 
ventilação no sentido apropriado 
➢ Compensação renal: 
- Em resposta à alteração do pH do plasma e da PCO2, os rins 
fazem ajustes apropriados na excreção do HCO3– e efetiva de 
ácido. A resposta renal pode requerer diversos dias para se 
completar, porque leva horas a dias para aumentar a síntese e 
a atividade das enzimas do túbulo proximal, envolvidas na 
produção de NH4+ 
❖ Desordens ácido-base simples 
- Em todos os distúrbios ácido-base, a resposta compensatória 
não corrige o distúrbio em questão, simplesmente reduz a 
amplitude da variação do pH. A correção do distúrbio ácido-
base requer o tratamento dessa causa 
➢ Acidose metabólica: 
- Pode se desenvolver por: 
 Adição de ácidos não voláteis ao corpo → 
cetoacidose diabética 
 Perda de base não volátil → perda de HCO3- na 
diarreia 
 Falha renal em excretar acido suficiente para repor o 
HCO3- usado para neutralizar os ácidos não voláteis → 
acidose tubular renal, falência renal 
- A excreção renal de ácido é aumentada → eliminação de 
todo HCO3- do filtrado glomerular (reabsorção aumentada nos 
túbulos) e excreção aumentada do ácido titulável e de NH4+ 
(produção aumentada de novo HCO3-) 
➢ Alcalose metabólica: 
- Pode se desenvolver por: 
 Adição de base não volátil ao corpo → ingestão de 
antiácidos 
 Contração do volume → hemorragia 
 Perda de ácido não volátil → vômitos prolongados, 
perda de HCl gástrico 
- A resposta compensatória renal primária à alcalose 
metabólica é o de aumentar a excreção de HCO3–, reduzindo 
sua absorção ao longo do néfron. A excreção de ácido titulável 
e de NH4+ também é reduzida. Quando ocorre alcalose pela 
contração do volume do LEC (p. ex., vômitos no quais a perda 
de fluido ocorre com perda de H+), a excreção de HCO3– é 
diminuída. Em indivíduos com contração do volume do LEC, a 
excreção renal de HCO3– é aumentada, e a alcalose é corrigida 
apenas com a restauração da euvolemia 
➢ Acidose respiratória: 
- Caracterizada por: 
 ↑ PCO2 → troca diminuída de gás no alvéolo → 
depressão induzida por fármaco nos centros 
respiratórios; difusão diminuída de gás → edema 
pulmonar 
 ↓ pH do LEC 
- Como contraste para os distúrbios metabólicos, o 
tamponamento para a acidose respiratória ocorre quase 
inteiramente no compartimento do LIC. O aumento da PCO2 e 
a diminuição do pH estimula tanto a reabsorção do HCO3–, 
pelo néfron, como a excreção de ácido titulável e de NH4+ 
(compensação renal) 
- Juntas, essas respostas aumentam a excreção de ácido e 
geram novo HCO3–. A resposta à compensação renal pode 
levar vários dias para ocorrer. Consequentemente, os 
distúrbios ácido-base respiratórios são comumente divididos 
em fases aguda e crônica 
➢ Alcalose respiratória: 
- Caracterizada por: 
 ↓ PCO2 → troca aumentada de gás nos pulmões, 
causada pelo aumenta da ventilação da estimulação 
dos centros respiratórios 
 ↑ pH do LEC 
- O tamponamento primário também ocorre no LIC e a alcalose 
respiratória também tem gases aguda e crônica