Equilíbrio Ácido-Básico Renal

Prévia do material em texto

EQUILÍBRIO ÁCIDO BÁSICO 
 
CONCENTRAÇÃO DE H+ : o pH de uma solução mede a concentração desse H+. 
• A partir da formula, é possível concluir que o pH é relacionado inversamente à 
concentração de H+ 
• pH baixo → concentração elevada de H+ 
• pH alto → concentração baixa de H+ 
 
Da onde vem esse H+? 
• reação exotérmica para a direita 
• lado esquerdo → 1 volume gasoso 
• lado direito → 0 volume gasoso 
• enzima anidrase carbônica aumenta a velocidade dessa reação 
 
→ Deslocamento de equilíbrio 
• Temperatura: aumento da T desloca o equilíbrio para o lado da reação endotérmica (no sentido da alcalose); a 
diminuição da T desloca o equilíbrio para o lado da reação exotérmica (sentido da acidose) 
• Pressão: aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado de menor volume (sentido da acidose); 
diminuição da pressão desloca o equilíbrio para o lado de maior volume (sentido da alcalose) 
• Concentração de CO2: aumento da concentração (asma – ventilação insuficiente) → equilíbrio desloca para a 
direita (sentido da acidose); diminuição da concentração (susto – hiperventilação) → equilíbrio desloca para a 
esquerda (sentido da alcalose) 
 
MECANISMO DE CONTROLE DO PH – EQUILÍBRIO ACIDOBÁSICO: os três principais mecanismos que regulam a 
concentração de H+ são o sistema tampão, o sistema respiratório (a curto prazo) e os rins (longo prazo) 
• Os tampões resistem imediatamente a alterações no pH dos fluidos corporais 
• O sistema respiratório responde em poucos minutos para manter o pH nos níveis normais, entretanto sua 
capacidade é menor que a habilidade dos rins 
• Os rins respondem de forma mais devagar, ao longo de horas e dias → capacidade de resposta substancial 
 
Sistema tampão: os tampões resistem a mudanças de pH de uma solução, isso acontece de maneira imediata para 
minimizar essas alterações 
• Tampão é qualquer substancia capaz de se ligar, reversivamente, ao H+ 
• Estabilizam o pH por se ligarem quimicamente ao excesso de H+ quando este é 
adicionado na solução, ou liberando H+ quando a concentração deste em uma 
solução começa a diminuir 
• Não eliminam ou acrescentam H+ ao corpo, apenas controla sua concentração até que o balanço seja 
restabelecido 
 
→ Sistema tampão ácido carbônico/bicarbonato: depende do equilíbrio estabelecido 
entre o H2CO3 e o H+ e bicarbonato (HCO3-) 
• H+ adicionado na solução (ácido forte) → o pH deveria cair e acontecer uma acidose 
• Contudo, com o aumento da concentração do H+, uma grande porção deste se liga ao HCO3- → formação de 
H2CO3 (deslocamento do equilíbrio para a esquerda) → diminuição de H+ livre em solução → resistência a uma 
grande queda no pH 
• H+ removido da solução (adição de base forte) → deslocamento do equilíbrio para a direita e dissociação do 
H2CO3 e liberação de H+ → evita-se a alcalose (aumento do pH) 
 
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔[𝐻] 
 
CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3- 
TAMPÃO + H+ ⇌ HTAMPÃO 
H2CO3 ⇌ HCO3- + H+ 
H2O + CO2 ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3- 
• Tem importante função na regulação do pH extracelular 
• Responde rapidamente ao aumento de CO2 e de ácido láctico produzidos pelo aumento do metabolismo 
durante o exercício físico; e ao aumento da produção de ácidos graxos e corpos cetônicos durante períodos de 
metabolismo elevado de lipídeos 
• Responde ao acréscimo de substancias básicas, como NaHCO3 (antiácido) 
 
 
→ Sistema tampão proteico: proteínas intracelulares e plasmáticas formam um grande conjunto de moléculas 
tampões 
• Promovem cerca de ¾ da capacidade tampão do organismo devido a altas concentrações dessas moléculas → 
especialmente no interior das células → ajudam a prevenir mudanças no pH extracelular 
• Hemoglobina nas hemácias é uma das mais importantes proteínas tampões 
• Histonas associadas aos ácidos nucléicos também atuam como tampões 
• Essa capacidade das proteínas funcionarem como tampões está relacionada com os grupos funcionais dos 
aminoácidos → grupos carboxila e amino → atuam como ácidos e bases fracos, respectivamente 
• Aumento da concentração de H+ (acidose) → mais H+ se liga aos grupos funcionais → diminuição da [H+] 
• Diminuição da concentração de H+ (alcalose) → H+ são liberados dos grupos funcionais 
 
 
→ Sistema tampão fosfato: importante tampão intracelular e do liquido tubular renal 
• Moléculas contendo fosfato → DNA, RNA, ATP e íons fosfato 
• Adição de ácido forte (HCl) → pH diminui → íons HPO4- liga-se ao H+ em excesso → forma H2PO4 (ácido fraco) 
• Dessa forma, ácido forte é substituído por quantidade adicional de ácido fraco → queda do pH é minimizada 
• Adição de base forte (NaOH) → pH aumenta → H2PO4 libera H+ → formação de NaH2PO4 → troca de uma base 
forte por uma base fraca → aumento discreto no pH 
 
 
Regulação respiratória do equilíbrio acidobásico: o sistema respiratório regula o equilíbrio acidobásico influenciando o 
tampão ácido carbônico/bicarbonato → sistema tampão fisiológico → uma a duas vezes maior que os tampões 
químicos combinados 
• Esta reação está em equilíbrio 
• Reação catalisada pela enzima anidrase carbônica → concentrações altas nas hemácias e na superfície das 
células dos capilares sanguíneos → acelera a velocidade da reação → possibilita que o equilíbrio seja alcançado 
rapidamente 
• O equilíbrio pode ser deslocado com mudanças na concentração, na temperatura ou na pressão 
• Eficiência entre 50% e 75%: se o pH cair de 7,4 para 7, o sistema respiratório pode retornar o pH a um valor em 
torno de 7,2 a 7,3 
• Resposta entre 3 a 12 minutos 
 
→ [CO2] aumenta → reação se desloca para a direita → formação de H+ → acidose (diminuição do pH) 
• Diminuição do pH → estimula neurônios dos centros respiratórios no tronco encefálico → aumento da 
frequência da ventilação → maior eliminação de CO2 pelos pulmões → [CO2] nos fluídos diminui → aumento do 
pH até valores normais 
 
→ [CO2] diminui → reação se desloca para a esquerda → diminuição da [H+] → alcalose (aumento do pH) 
• Aumento do pH → inibe os neurônios do centro respiratório no tronco encefálico → diminuição da frequência 
ventilatória → menos CO2 é eliminado pelos pulmões → aumento da [CO2] nos fluidos corporais → diminuição 
do pH até os valores normais 
 
→ Correlação clínica: comprometimento da função pulmonar → enfisema grave → inflamação alveolar → diminuição 
da capacidade pulmonar de eliminar CO2 → acúmulo de CO2 no liquido extracelular → acidose respiratória 
• Inalação com soro fisiológico e a vaporização ajudam a eliminar o muco e a aliviar o processo inflamatório 
H2O + CO2 ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3- 
 
Regulação renal do equilíbrio acidobásico: os rins controlam o balanço acidobásico ao excretar urina ácida ou básica 
• As células dos túbulos renais regulam diretamente o equilíbrio acidobásico diminuindo ou aumentando a 
secreção do íon H+ para o filtrado e a reabsorção de HCO3- 
• Se for secretado mais H+ do que HCO3- → perda real de ácido → permite o aumento do pH 
• Se for filtrado mais HCO3- do que H+ é secretado → perda real de base → permite a diminuição do pH 
• Os rins precisam evitar a perda de bicarbonato → conservação do sistema tampão primário → numa situação 
de normalidade, praticamente todo bicarbonato é reabsorvido 
• Regulam a [H+] do liquido extracelular por 3 mecanismos: secreção de H+, reabsorção de HCO3- e produção de 
novo HCO3- 
 
→ Secreção de H+ e reabsorção de HCO3-: ocorre praticamente em todas as partes dos túbulos, exceto nas porções 
finas descendentes e ascendentes da alça de Henle 
• 80 – 90% da reabsorção de bicarbonato e excreção de H+ ocorre no túbulo proximal 
• 10% no ramo ascendente espesso da alça de Henle 
• Pequena quantidade restante no túbulo distal e ducto coletor 
• Secreção de H+: contratransporte de sódio-hidrogênio pela proteína trocadora sódio-hidrogênio 
∙ A energia para esse processo é derivada do gradiente do gradiente de sódio dissipado durante o movimento 
de Na+ para a célula, a favor do gradientede concentração → esse gradiente positivo é gerado pela bomba 
de sódio-potássio na membrana basal 
∙ Por transporte ativo primário → final dos túbulos distais → proteína especifica ATPase transportadora de 
hidrogênio → degradação de ATP → energia necessária (processo importante na formação de urina muito 
ácida pH = 4,5) 
• Reabsorção de HCO3-: bicarbonato se combina com o H+ para formar H2CO3, o qual se converte em CO2 e H2O → 
o CO2 se difunde facilmente para as células tubulares 
 
→ Transporte de HCO3- através da membrana basal para os capilares peritubulares: facilitado por 2 mecanismos 
• Cotransporte Na+ - HCO3- no túbulo proximal 
• Troca de Cl- - HCO3- no final do túbulo proximal, no ramo ascendente espesso da alça de Henle e nos túbulos e 
ductos coletores 
 
→ Como acontecem os 3 mecanismos numa situação de normalidade 
• No interior das células epiteliais tubulares: CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3- 
• Troca por antiporte de H+ por Na+ pela membrana apical dos túbulos → H+ entra no lúmen tubular 
• Saída do Na+ e do HCO3- pela membrana basal por um simporte → difundem-se para os capilares peritubulares 
• Nos capilares peritubulares: HCO3- + H+ → H2CO3 (remoção de H+ e aumento do pH extracelular) 
• Pela membrana de filtração entra NaHCO3, a qual se dissocia: NaHCO3 → Na+ + HCO3- 
• Uma parcela do H+ secretado dentro do túbulo renal combina-se com o HCO3-: formação de H2CO3 
• Ainda dentro do lúmen tubular: H2CO3 → CO2 + H2O 
• O CO2 se difunde do filtrado para as células tubulares 
Começa tudo de novo 
 
→ Situação de acidose: pH extracelular diminui → mecanismo para elevar esse pH, eliminando H+ 
• Taxa de secreção de H+ aumenta 
• Taxa de reabsorção de HCO3- aumenta 
• Taxa de produção de HCO3- aumenta 
• Perda real de ácido → mais H+ é secretado → pH extracelular aumenta voltando aos valores normais 
• Asfixia, hiperventilação, asma, enfisema (acidose respiratória) 
• Ingestão de fármacos ácidos, metabolismo anaeróbico (acidose metabólica) 
 
→ Eliminação do H+ na urina → tampões: apenas pequena parte do H+ pode ser excretado sob forma iônica , isso pois 
o pH mínimo da urina é 4,5 
• Sistema tampão fosfato: HPO4- + H+ → H2PO4 
∙ Quando tem excesso de H+ no filtrado, este se combina com o HPO4-, formando o ácido fosfórico → 
excretado como um sal de sódio → reabsorção real de HCO3- 
• Sistema tampão amônia: metabolização da glutamina ou H+ + NH3 → NH4+ 
∙ Nas células tubulares proximais, alça de Henle e distais: glutamina → dois NH4+ secretados pro lúmen e 
excretados na urina e dois HCO3- reabsorvidos 
∙ Nos ductos coletores: secreção de H+ no lúmen, onde este vai se combinar com NH3 para formar NH4+ 
∙ A diminuição do pH no liquido extracelular estimula o metabolismo renal da glutamina → maior formação 
de NH4+ → maior excreção de H+ → normalização do pH 
• Excreção efetiva de ácido = excreção de NH4+ + ácido urinário titulável – excreção de HCO3- 
 
 
→ Situação de alcalose: pH extracelular aumenta → mecanismo para diminuir esse pH, eliminando mais bicarbonato 
• Taxa de secreção de H+ diminui 
• Taxa de reabsorção de HCO3- diminui 
• Taxa de produção de HCO3- diminui 
• Perda real de base → quantidade de bicarbonato filtrado é maior que a de H+ secretado → excesso de 
bicarbonato excretado na urina → pH extracelular diminui voltando aos valores normais 
• Correlação clínica: vômito intermitente → perda volume plasmático → pressão cai → hiperventilação → mais 
CO2 é liberado → o equilíbrio acidobásico se desloca pra esquerda e o pH sobe 
• Ingestão de substancia alcalinas (bicarbonato de sódio para tratar acidez estomacal) 
 
→ Correlação clínica: síndrome de Cushing 
• Níveis elevados de aldosterona → aumenta a taxa de reabsorção de Na+ e a secreção de K+ pelos rins → 
estimula a secreção de H+ → aumento do pH dos fluidos corporais → alcalose 
 
 
VALORES DE REFERÊNCIA PARA GASOMETRIA: a gasometria arterial é feita a partir da coleta de amostra de sangue 
proveniente da artéria do braço ou da perna. O sangue coletado é levado ao laboratório para que sejam feitos exames 
bioquímicos para verificar pH sanguíneo, concentração de bicarbonato e pressão parcial de CO2 e saturação de oxigênio 
 
Valores normais: 
• pH: 7,35 – 7,45 
• pCO2: 35 – 45 mmHg 
• pO2: 80 – 100 mmHg (SatO2 = 95 – 100%) 
• concentração de bicarbonato: 22 – 26 mEq/L 
• Ânion GAP (AG): 6 – 12 mEq/L 
 
 
Interpretações: 
→ Acidose metabólica: pH < 7,35 
• Concentração de bicarbonato baixa 
• Pco2 baixa → hiperventilação afim de corrigir a acidose → eliminação de CO2 pelos pulmões 
• Causas comuns: insuficiência renal, choque, cetoacidose diabética 
 
→ Alcalose metabólica: pH > 7,45 
• Concentração de bicarbonato alta 
• Pco2 alta → hipoventilação afim de corrigir a alcalose → retenção de CO2 
• Causas comuns: vômito crônico, hipocalemia 
 
→ Acidose respiratória: pH < 7,35 
• Pco2 alta → dificuldade de ventilação (enfisema) → hipoventilação → retenção de CO2 
• Concentração de bicarbonato alta → compensação renal → aumento da reabsorção nos rins 
• Causas comuns: doenças pulmonares, como enfisema, asma 
 
→ Alcalose respiratória: pH > 7,45 
• Pco2 baixa → hiperventilação → eliminação maior de CO2 
• Concentração de bicarbonato baixa → compensação renal → diminuição da reabsorção nos rins 
• Causas comuns: dor, ansiedade 
 
SUBSTÂNCIAS PRODUZIDAS NOS RINS QUE REGULAM O EQUILIBRIO ACIDOBÁSICO: renina, calcitriol e eritropoetina 
 
Renina: nas células justaglomerulares, ocorre a tradução do RNAm da renina, onde é sintetizada a pré-pró-renina, está 
se transforma em pró-renina e, em seguida, a partir da catepsina B, se transforma em renina 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calcitriol: hormônio conhecido também como 1,25-di-hidroxicolecalciferol ou vitamina D3 
• É formado a partir da vitamina D, a qual é obtida pela dieta ou sintetizada na pele pela ação da luz solar 
• A vitamina D é modificada primeiramente no fígado e, depois, nos rins, para formar vitamina D3 / Calcitriol 
• A produção de Calcitriol é regulada no rim por ação do PTH (paratormônio) → concentrações plasmáticas 
diminuídas de Ca+2 estimula a secreção de PTH → estimula a síntese de Calcitriol 
 
→ Funções: 
• Aumento da absorção de Ca+2 a partir do intestino delgado 
• Facilita a reabsorção renal de Ca+2 
• Ajuda a mobilizar o Ca+2 para fora do osso 
 
 
 
Eritropoetina (EPO): sintetizada nos rins adultos 
• Hipóxia (baixos níveis de oxigênio nos tecidos) → estimula a produção de um fator de transcrição → fator 
induzível por hipóxia 1 (HIF-1) → ativa o gene EPO → aumento da síntese de eritropoetina 
• É produzida conforme sua necessidade, não sendo armazenada 
• Pode ser produzida pela tecnologia de DNA recombinante e disponibilizada para uso clínico → pacientes com 
câncer, nos quais a quimioterapia suprimiu a hematopoese 
 
→ Função: estimula a síntese dos eritrócitos → coloca mais hemoglobina na circulação para transportar oxigênio