Equilibrio acido-base do sistema respiratório

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Glenda Domingos – Biomedicina, UFRJ 
equilibrio áacido−base 
As soluções podem ser classificadas como ácidas ou básicas de acordo 
com a concentração de íons H+ presente. Segundo a Teoria de Brönsted-
Lowry, a substância capaz de liberar H+ é chamada de ácido, enquanto 
que a substância capaz de captura-lo é uma base. Assim, as soluções 
apresentam concentração de H+ maiores que 1 × 10-7 M, são ácidas, à 
medida que soluções com concentrações menores que essa são básicas. 
A concentração de H+ em uma solução é expressa em termos de pH. 
Calcula-se: 
pH= - log [H+] 
pH = pKa + log [sal]/ [ácido] 
sendo, Ka= 
 
 
soluções tampão 
Nosso organismo apresenta uma faixa de pH – de 7,35 a 
7,45 – que nos mantém em homeostase. Os tampões são 
soluções que tem por finalidade manter o pH estável, sem 
variações bruscas. Ele é constituído por um par ácido-base 
conjugada, que atuam neutralizando alterações na 
concentração de H+. Dessa forma, caso os níveis de H+ 
sejam aumentados, o tampão absorverá alguns deles 
elevando o pH, de mesmo modo, quando houver pouca 
concentração de H+ no meio, o tampão doará alguns de 
seus H+, visando atingir novamente um estado de equilíbrio. 
Em nosso organismo, existem o sistema bicarbonato – 
principal – e não bicarbonato, que é constituído pela 
hemoglobina, proteínas ácidas, fosfato, entre outros. 
 
 
A concentração dos 2 componentes do sistema 
bicarbonato pode ser regulada pelo sistema respiratório e 
pelos rins, respectivamente, através do CO2 e HCO3-. 
Assim, o pH sanguíneo pode ser alterado por meio da 
regulação do sistema respiratório e renal. 
 
 
 
Mediante essa fórmula, observamos, portanto, a relação 
inversa pH-PCO2. Ou seja, quanto maior a PCO2, menor o 
pH e vice-versa. 
 
distúrbios ácido-base 
As alterações do equilíbrio ácido-base podem ser de dois 
tipos: respiratória, quando há alterações na PCO2 ou 
metabólica, quando há alterações com relação a [HCO3-]. 
Além disso, em ambos os casos elas podem ser, ainda, 
classificadas como acidose ou alcalose. 
• Acidose respiratória: nesse caso, há um aumento 
na PCO2, e, dessa forma, o pH é reduzido. A 
retenção de CO2 – hipercapnia – decorre da 
0,03 x PCO2 
[H+] [A-] 
pH = 6,1 + log [HCO3-] 
 
 
[HA] 
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- 
Glenda Domingos – Biomedicina, UFRJ 
hipoventilação alveolar ou da desigualdade na 
relação ventilação-perfusão. 
Assim, a compensação renal para tentar 
reverter essa alteração é o aumento da 
concentração de HCO3-, o que resulta em um 
aumento do pH. 
Essa alteração pode decorrer da obstrução das 
vios aéreas, fibrose pulmonar, fraqueza dos 
músculos e da utilização de drogas que deprimem 
o centro respiratório. 
• Alcalose respiratória: ao contrário do que ocorria 
anteriormente, agora, o indivíduo está 
hiperventilando, de forma que haja uma redução 
da PCO2, elevando a relação HCO3-/CO2, o que 
resulta em um aumento do pH. 
Nesse caso, a resposta compensatória renal 
consiste na reabsorção de ácidos e eliminação de 
mais HOC3-, o que faz o pH tender a cair. 
• Acidose metabólica: mediante alterações no 
metabolismo da glicose, causada pela Diabetes 
Mellitus ou de ácido lático secundário à hipóxia 
tecidual, por exemplo, há um aumento na 
produção de cetoácidos, o que faz cair a relação 
HCO3-/CO2, o que resulta na queda do pH (que 
pode estar normal no início do distúrbio). Assim, 
como resposta compensatória, realizada pelos 
pulmões, que hiperventilam, temos a queda da 
PCO2. 
• Alcalose metabólica: nesse caso, temos o aumento 
da concentração de HCO3-, o que leva a um 
aumento do pH. Como resposta compensatória, 
realizada pela ventilação alveolar, temos um 
aumento da PCO2. 
 
 
resumão do amor 
distúrbio características resposta 
secundária 
acidose 
respiratória 
↑ PCO2 ↓ pH, 
hipoventilação 
Produção de 
HCO3- 
alcalose 
respiratória 
↓ PCO2 ↑ pH, 
hiperventilação 
Consumo de 
HCO3- 
 
acidose 
metabólica 
↓ HCO3- ↓ pH hiperventilação 
alcalose 
metabólica 
↑ HCO3- ↑ pH hipoventilação 
 
Vale ressaltar que a resposta compensatória nunca leva 
a normalidade do pH. 
 
gasometria arterial 
A fim de diagnosticar o equilíbrio ácido-base no sangue 
arterial de um paciente, é necessário realizar 3 etapas: 
(1) a validade da gasometria arterial, por meio da fórmula 
de Henderson-Hasselbalch, (2) qual o distúrbio primário e 
(3) se existe distúrbio secundário. 
 
verificação da validade da gasometria 
etapa cuja finalidade é assegurar a veracidade dos dados 
encontrados no exame de gasometria, por meio da 
seguinte expressão: 
 
Assim, supondo que um paciente esteja apresentando 
choque hipovolêmico, com os seguintes valores de 
gasometria arterial: 
• pH = 7,25; PaCO2 = 25 mmHg e HCO3- = 10,7 mEq/L 
 
Tendo em vista que o resultado encontrado é o mesmo da 
gasometria, podemos concluir que o aparelho está 
calibrado e funcionando adequadamente. 
pH = 6,1 + log [HCO3-] 
 
 
 
 
pH = 6,1 + log [10,7] 
 
pH = 7,254 
 
 
 
PaCO2 
PaCO2 
Glenda Domingos – Biomedicina, UFRJ 
verificação do distúrbio primário 
Para avaliar a ocorrência do distúrbio primário, é 
necessário que conheçamos os valores de normalidade. 
 
A primeira pergunta que devemos fazer é: que 
componente explica a alteração do pH? 
Com o pH de 7,25 concluímos que o paciente apresenta 
uma acidose. Assim, basta, portanto, determinar qual 
componente está influenciando essa alteração no valor de 
pH. Sabemos que a PaCO2 reflete o componente 
respiratório e o HCO3-, o componente metabólico. Assim, 
tendo em vista que a relação entre PaCO2 é inversamente 
proporcional ao pH, se ambos os valores estão reduzidos, 
não é a PaCO2 que está promovendo essa alteração de 
pH. Diferentemente, a redução da concentração de HCO3- 
leva a redução do pH, o que está ocorrendo. Assim, temos 
uma acidose metabólica. E, portanto, os níveis reduzidos 
de PaCO2, podem estar relacionados a uma resposta 
compensatória. 
 
verificação do distúrbio secundário 
Para confirmar a ocorrência da resposta compensatória, 
utilizamos uma das fórmulas compensatórias. 
Acidose 
metabólica 
ΔPaCO2 = 1 a 1,4 × ΔHCO3- 
Alcalose 
metabólica 
ΔPaCO2 = 0,4 a 0,9 × ΔHCO3- 
Acidose 
respiratória 
aguda 
ΔHCO3- = 0,1 a 0,2 × ΔPaCO2 
Acidose 
respiratória 
crônica 
ΔHCO3- = 0,25 a 0,55 × ΔPaCO2 
Alcalose 
respiratória 
aguda 
ΔHCO3- = 0,2 a 0,25 × ΔPaCO2 
Alcalose 
respiratória 
crônica 
ΔHCO3- = 0,4 a 0,5 × ΔPaCO2 
 
No caso anterior, podemos utilizar a seguinte expressão: 
ΔPaCO2 = 1 a 1,4 × ΔHCO3- 
ΔPaCO2 = 1 a 1,4 x (24 – 10,7) = 13,3 a 18,6 
ΔPaCO2 = [40 – (13,3 a 18,6)] = 21,4 a 26,7 mmHg 
 
Tendo em vista que o valor de PaCO2 encontrado na 
gasometria está dentro dessa variação, temos uma 
acidose metabólica simples. Isso porque verificamos que 
não há um distúrbio respiratório associado, o que nos 
garante que a redução da PaCO2, está ocorrendo como 
uma resposta compensatória ao distúrbio primário. 
Se, porventura, a PaCO2 estivesse superior a 26,7 mmHg, 
teríamos uma acidose mista. 
 
Exemplo 2 
Imagine, agora, que um paciente, portador de uma doença 
respiratória obstrutiva crônica apresenta os seguintes 
valores na gasometria: 
• pH = 7,31; PaCO2 = 67,5 mmHg e HCO3- = 33 mEq/L 
Supondo que o valor de pH encontrado na gasometria seja de 
7,31; podemos seguir para a próxima etapa. 
Como o pH está reduzido e o valor da PaCO2 está aumentado, 
temos uma acidose respiratória. 
Para avaliar se os níveis aumentados de HCO3- estão associados 
a resposta compensatória, utilizamos a fórmula: 
ΔHCO3- = 0,25 a 0,55 × ΔPaCO2 
ΔHCO3- = 0,25 a 0,55 × (67,5 – 40) = 6,8 a 15,1 
ΔHCO3- = (24 + 6,8 a 15,1) = 30,8 a 39,1 mEq/ℓ 
 
 
Tendo em vista que o valor da concentração de HCO3- está 
dentro do esperado, temos uma acidose respiratória crônica 
simples. 
 
Exemplo 3 
Quando pH está normal e os valores de PaCO2 e/ ou HCO3- 
não, significa que o paciente apresenta um distúrbio misto 
 
Glenda Domingos – Biomedicina, UFRJSuponha que um paciente que sofreu de choque 
hipovolêmico foi entubado e colocado em ventilação 
mecânica, apresentando os seguintes valores na 
gasometria arterial: 
• pH = 7,35; PaCO2 = 20 mmHg e HCO3- = 10,7 mEq/L 
Supondo que o valor de pH encontrado na gasometria seja de 
7,35; podemos seguir para a próxima etapa. 
Nesse caso, diferentemente dos anteriores, o pH está normal. 
Mas tendo em vista que apenas o HCO3-, nesse caso, pode 
estar influenciando o pH, consideramos que o paciente esteja 
com acidose metabólica. 
Utilizando a fórmula compensatória, temos que: 
ΔPaCO2 = 1 a 1,4 × ΔHCO3- 
ΔPaCO2 = 1 a 1,4 x (24 – 10,7) = 13,3 a 18,6 
ΔPaCO2 = [40 – (13,3 a 18,6)] = 21,4 a 26,7 mmHg 
 
Tendo em vista que o valor encontrado para PaCO2 está 
inferior ao esperado, temos um distúrbio misto caracterizado 
por uma acidose metabólica e uma alcalose respiratória.