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ÁGUA, ÁCIDOS, BASES E TAMPÕES CURSO NUTRIÇÃO UNIRITTER Bioquímica dos Alimentos Profª Me Rafaela da Silveira Corrêa CARD RANKING CARD RANKING CARD RANKING CARD RANKING SOLVENTE DA VIDA! A água é essencial para a sobrevivência e apesar da variação na quantidade de água ingerida diariamente e produzida no metabolismo, corresponde a aproximadamente: Por que começar com a água? Os seres humanos podem viver cerca de 8 semanas sem alimentos. Pode-se viver apenas alguns dias sem água. A água está em todas as células do corpo. 75-80% 55-60% 50-56% A natureza dipolar da molécula de água permite que ela forme pontes de hidrogênio, uma propriedade que é responsável pelo papel da água como solvente; H2O: O lado do oxigênio (OH-) é muito mais eletronegativo; O lado do hidrogênio (H+) é muito mais eletropositivo. Pontes de Hidrogênio na Água Fórmula química da água COMPARTIMENTOS LÍQUIDOS NO CORPO • O tecido cerebral é o q possui > quantidade de água ( 90%) e o tecido adiposo, a < ( 10%); • A massa adiposa tem pouca água associada a ela; • Pessoas obesas têm porcentagem + baixa de água corporal do que pessoas magras; 1. Mulheres tendem a ter uma porcentagem mais baixa do que homens 2. Pessoas mais velhas têm uma porcentagem mais baixa do que pessoas mais jovens. Imagine a seguinte situação: um experiente professor, com aproximadamente 70 anos de idade e 35 de profissão, com massa corporal de 85 kg bem distribuída nos seus 1,84 cm de altura, acostumado a escalar serras durante suas pesquisas de campo, segue mais uma vez uma de suas trilhas na companhia de uma turma de alunos. Após um longo percurso, o professor e seus alunos, com idades variando entre 16 e 18 anos, chegam exaustos ao local da coleta de dados. Baseado nas informações do texto, e nos seus conhecimentos sobre água corporal, pode-se inferir que: Ⓐ Se encontrará quantidade de água igual tanto no organismo do professor quanto no dos alunos, pois eles beberam água durante o trajeto. Ⓑ Se encontrará quantidade de água igual nos organismos do professor e dos alunos, pois cada pessoa tem sua capacidade limite de transpiração e o professor tem um bom condicionamento físico. Ⓒ Se encontrará menos água no organismo dos estudantes em relação ao professor, pois sendo mais jovens andam mais rápido que o professor, e, portanto, transpiram mais e perdem mais água. Ⓓ Se encontrará menos água no organismo do professor em relação aos organismos dos estudantes, devido à idade avançada dele e da perda por evaporação durante o trajeto. Ⓔ Se encontrará menor quantidade de água no organismo dos estudantes em relação ao organismo do professor porque suas células musculares gastaram mais energia, mesmo bebendo água durante o trajeto. QUESTÃO 1 Imagine a seguinte situação: um experiente professor, com aproximadamente 70 anos de idade e 35 de profissão, com massa corporal de 85 kg bem distribuída nos seus 1,84 cm de altura, acostumado a escalar serras durante suas pesquisas de campo, segue mais uma vez uma de suas trilhas na companhia de uma turma de alunos. Após um longo percurso, o professor e seus alunos, com idades variando entre 16 e 18 anos, chegam exaustos ao local da coleta de dados. Baseado nas informações do texto, e nos seus conhecimentos sobre água corporal, pode-se inferir que: Ⓐ Se encontrará quantidade de água igual tanto no organismo do professor quanto no dos alunos, pois eles beberam água durante o trajeto. Ⓑ Se encontrará quantidade de água igual nos organismos do professor e dos alunos, pois cada pessoa tem sua capacidade limite de transpiração e o professor tem um bom condicionamento físico. Ⓒ Se encontrará menos água no organismo dos estudantes em relação ao professor, pois sendo mais jovens andam mais rápido que o professor, e, portanto, transpiram mais e perdem mais água. Ⓓ Se encontrará menos água no organismo do professor em relação aos organismos dos estudantes, devido à idade avançada dele e da perda por evaporação durante o trajeto. Ⓔ Se encontrará menor quantidade de água no organismo dos estudantes em relação ao organismo do professor porque suas células musculares gastaram mais energia, mesmo bebendo água durante o trajeto. QUESTÃO 1 POR QUE TEMOS TANTA ÁGUA? Funções biológicas 1- Permeia as células 2- Dissolve e transporta compostos no sangue 3- Transporta solutos entre compartimentos celulares - meio para o movimento de moléculas para o interior e, através dos compartimentos celulares 4- Separa moléculas carregadas 5- Dissipa calor 6- Participa em reações químicas (hidrólise e condensação) Na tabela, a seguir, está listada a quantidade de água encontrada em diferentes órgãos humanos vivos, proporcionalmente à massa total de cada uma dessas estruturas: QUESTÃO 2 Considere que exista uma relação direta entre a quantidade de água presente nos tecidos humanos vivos e a taxa metabólica de suas células. Dessa forma, levando em consideração apenas os órgãos listados na tabela, é esperado que seja observado um maior consumo de oxigênio nos tecidos presentes: Ⓐ Nos rins. Ⓑ No encéfalo. Ⓒ Nos ossos. Ⓓ Nos dentes. Ⓔ Nos músculos. Na tabela, a seguir, está listada a quantidade de água encontrada em diferentes órgãos humanos vivos, proporcionalmente à massa total de cada uma dessas estruturas: QUESTÃO 2 Considere que exista uma relação direta entre a quantidade de água presente nos tecidos humanos vivos e a taxa metabólica de suas células. Dessa forma, levando em consideração apenas os órgãos listados na tabela, é esperado que seja observado um maior consumo de oxigênio nos tecidos presentes: Ⓐ Nos rins. Ⓑ No encéfalo. Ⓒ Nos ossos. Ⓓ Nos dentes. Ⓔ Nos músculos. BALANÇO HÍDRICO & HOMEOSTÁSE BALANÇO HÍDRICO Homeostase de líquidos corporais (balanço hídrico corporal constante). A principal fonte de água é a ingestão oral e o principal mecanismo de perda é urina BALANÇO HÍDRICO BALANÇO HÍDRICO Os rins excretam de 0,5L a mais de 10L de urina por dia; o volume diário médio é de 1 a 2L. O volume mínimo necessário para remover os produtos do metabolismo (principalmente nitrogênio excretado na forma de ureia) é cerca de 0,5L/24H. DISTRIBUIÇÃO NO ORGANISMO DISTRIBUIÇÃO NO ORGANISMO ÁGUA X ELETRÓLITOS EQUILIBRIO DE FLUIDOS E ELETRÓLITOS O LEC e o LIC contêm eletrólitos: Bicarbonato; Cátions, ânions e ânions orgânicos. À medida que a água se perde, os eletrólitos também são perdidos. O potássio é o eletrólito principal no fluido intracelular. O sódio é o eletrólito principal no fluido extracelular. O sódio, cloreto e potássio mantêm o equilíbrio entre fluidos intracelulares e extracelulares. DISTRIBUIÇÃO DOS ELETRÓLITOS NO ORGANISMO ELETRÓLITOS EXCESSO DE ACÚMULO DE ÁGUA Edema Quando o sódio em LEC é reduzido, a água flui de LEC para células Quando o sódio em falta é substituído no LEC, o excesso de água volta ao LEC e o edema é aliviado Balanço de água positivo - mais água absorvida do que excretada QUESTÃO 3 Sobre o equilíbrio hídrico e a distribuição de eletrólitos e de água no corpo humano, considere as afirmativas: I. A desidratação é caracterizada quando a perda de líquido no organismo é maior que a quantidade de líquido ingerido, sendo relacionada com aumento da osmolalidade sérica. II. A perda de água aumenta durante o exercício físico intenso, e à medida que a água se perde, os eletrólitos também são perdidos. III. A hiper-hidratação pode ser danosa para o corpo, já que pode ocorrer uma diluição excessiva dos eletrólitos se o rim não excretar o excesso de fluidos. VI. A ingestão de bebidas isotônicas (água + eletrólitos) tem como finalidade reduzir a queima de substâncias energéticas no organismo, provocando a diminuição da temperatura corporal. V. A massa adiposa tem pouca água associada a ela, por essa razão pessoas obesas têm porcentagem mais baixa de água corporal do que pessoas mais magras. É CORRETO apenas o quese afirma em: Ⓐ I e II. Ⓑ I, II e V. Ⓒ III e IV. Ⓓ I, II, III e V. Ⓔ III, IV e V. QUESTÃO 3 Sobre o equilíbrio hídrico e a distribuição de eletrólitos e de água no corpo humano, considere as afirmativas: I. A desidratação é caracterizada quando a perda de líquido no organismo é maior que a quantidade de líquido ingerido, sendo relacionada com aumento da osmolalidade sérica. II. A perda de água aumenta durante o exercício físico intenso, e à medida que a água se perde, os eletrólitos também são perdidos. III. A hiper-hidratação pode ser danosa para o corpo, já que pode ocorrer uma diluição excessiva dos eletrólitos se o rim não excretar o excesso de fluidos. VI. A ingestão de bebidas isotônicas (água + eletrólitos) tem como finalidade reduzir a queima de substâncias energéticas no organismo, provocando a diminuição da temperatura corporal. V. A massa adiposa tem pouca água associada a ela, por essa razão pessoas obesas têm porcentagem mais baixa de água corporal do que pessoas mais magras. É CORRETO apenas o que se afirma em: Ⓐ I e II. Ⓑ I, II e V. Ⓒ III e IV. Ⓓ I, II, III e V. Ⓔ III, IV e V. OSMOLARIDADE, PRESSÃO OSMÓTICA E ONCÓTICA OSMOLARIDADE ✓A osmolaridade de uma solução aumenta à medida que a concentração de solutos na solução aumenta. ✓Desidratação, diabetes e ingestão de álcool aumentam a osmolaridade sérica. ✓Doenças adrenais ou estado pós- operatório, baixam-na. OSMOLARIDADE ✓ Os nutrientes que mais afetam a osmolaridade de uma solução são: ▪ carboidratos simples (mono e dissacarídeos) ▪ minerais e eletrólitos (sódio, cloreto e potássio) ▪ proteínas hidrolisadas e aminoácidos cristalinos Osmose: a água flui do lado com a menor quantidade de soluto para o lado com maior concentração de soluto. ALTERAÇÃO OSMOLARIDADE Redistribuição de H2O causada por alterações na osmolaridade. OSMOLARIDADE OSMOLARIDADE Quando as osmolaridades do sangue e do líq. intersticial estão muito altas, a água se move para fora das células; A perda de água celular tb pode ocorrer na hiperglicemia, uma vez q a [ de glicose] a osmolalidade do sangue. OSMOLARIDADE Quando um compartimento líq. perde água, outro a repõe, para manter a osmolaridade aproximadamente constante Como resultado, ela se move de um compartimento com [de solutos + ] para um com [de solutos + ], para atingir uma osmolalidade igual em ambos os lados da membrana; A força para manter a mesma quantidade de água em ambos os lados da membrana é chamada de pressão osmótica; PRESSÃO OSMÓTICA E ONCÓTICA ✓Pressão oncótica é a pressão osmótica gerada pelas proteínas no plasma sanguíneo. → especialmente pela albumina e pelas globulinas ✓A pressão osmótica é a passagem de um líquido através de uma membrana semi-permeável, do lado mais diluído em direção ao lado mais concentrado. O balanço entre as pressões osmóticas e hidrostática se altera ao longo do leito vascular e é fundamental para circulação de substrato e nutrientes A respeito dos conhecimentos sobre o equilíbrio hídrico, avalie as assertivas a seguir e marque a alternativa INCORRETA. Ⓐ A perda de água celular pode ocorrer na hiperglicemia, uma vez que a elevação da concentração de glicose aumenta a osmolalidade do sangue. Ⓑ Quando um compartimento líquido perde água, outro a repõe, para manter a osmolalidade constante. Ⓒ O sódio é o principal eletrólito no fluido extracelular e o potássio é o principal eletrólito do fluido intracelular. Ⓓ A água é distribuída entre os diferentes compartimentos líquidos de acordo com a concentração de solutos ou osmolalidade de cada um deles. Ⓔ A água flui do lado com a maior quantidade de soluto para o lado com menor concentração de soluto. QUESTÃO 4 A respeito dos conhecimentos sobre o equilíbrio hídrico, avalie as assertivas a seguir e marque a alternativa INCORRETA. Ⓐ A perda de água celular pode ocorrer na hiperglicemia, uma vez que a elevação da concentração de glicose aumenta a osmolalidade do sangue. Ⓑ Quando um compartimento líquido perde água, outro a repõe, para manter a osmolalidade constante. Ⓒ O sódio é o principal eletrólito no fluido extracelular e o potássio é o principal eletrólito do fluido intracelular. Ⓓ A água é distribuída entre os diferentes compartimentos líquidos de acordo com a concentração de solutos ou osmolalidade de cada um deles. Ⓔ A água flui do lado com a maior quantidade de soluto para o lado com menor concentração de soluto. QUESTÃO 4 ÁCIDOS E BASES Durante o metabolismo, o corpo produz um nº de ácidos que aumenta a [de íons H+] no sangue ou entre outros líq. Corporais e tendem a baixar o pH; Ácido desprende íons de hidrogênio – tudo que aumenta a concentração de prótons H+ em meio aquoso Base absorve íons de hidrogênio – aumenta a concentração de hidróxido (OH-) em meio aquoso PH • Regulação de íons de hidrogênio • Substâncias ácidas - pH 1 a 7 • Substâncias alcalinas - pH 7 a 14 PH A água é neutra, nem ácida nem básica, portanto, o pH da água pura é 7. Pq [H+] e [OH-] são iguais. Em relação à água pura: as soluções ácidas têm uma [> de íons H+] e 1 [< de íons OH-] → pH < 7; as soluções básicas têm uma [< de íons H+] e 1 [> de íons OH-] → pH > 7; PH Plasma de sangue - pH 7,35 a 7,45 Fluido intracelular - pH 6,8 Urina – pH 6 MANUTENÇÃO DO EQUILIBRIO ACIDOBASICO Envolve os: Pulmões controlam a troca do CO2 e O2 entre o sangue e a atmosfera externa; Eritócitos transportam os gases entre os pulmões e os tecidos; Rins controlam a síntese de bicarbonato plasmático e a excreção de íon hidrogênio. PH O que uma pessoa come afeta a acidez não do corpo, mas da urina. Frequência respiratória contribui para a regulação do pH por seu efeito sobre o conteúdo de CO2 dissolvido no sangue. As soluções químicas são denominadas de ácidas ou básicas, segundo a determinação de seu pH. Sobre o equilíbrio acidobásico e as substâncias tampões, analise as afirmativas abaixo: I. A água é neutra, nem ácida nem básica, portanto, o pH da água pura é 7. O plasma possui pH próximo ao da água, sendo de 7,35 a 7,45. II. Em relação à água pura substâncias ácidas possuem pH baixo pois possuem menor concentração de íons H+. III.As soluções tampões têm a propriedade de manter o pH mais ou menos constante durante a adição de H+ ou OH. IV.Uma diminuição de pH no sangue está relacionada a uma redução das concentrações plasmáticas de H+ e pode levar a um quadro de alcalose metabólica. V. Substâncias alcalinas possuem a capacidade de absorver íons de hidrogênio, enquanto substâncias ácidas são potenciais doadoras de íons de hidrogênio. Sobre estas afirmativas, É CORRETO apenas o que se afirma em: Ⓐ Apenas I, III e V. Ⓑ Apenas II, III e V. Ⓒ Apenas IV e V. Ⓓ Apenas I, IV e V. Ⓔ Apenas I, II e III. QUESTÃO 5 As soluções químicas são denominadas de ácidas ou básicas, segundo a determinação de seu pH. Sobre o equilíbrio acidobásico e as substâncias tampões, analise as afirmativas abaixo: I. A água é neutra, nem ácida nem básica, portanto, o pH da água pura é 7. O plasma possui pH próximo ao da água, sendo de 7,35 a 7,45. II. Em relação à água pura substâncias ácidas possuem pH baixo pois possuem menor concentração de íons H+. III.As soluções tampões têm a propriedade de manter o pH mais ou menos constante durante a adição de H+ ou OH. IV.Uma diminuição de pH no sangue está relacionada a uma redução das concentrações plasmáticas de H+ e pode levar a um quadro de alcalose metabólica. V. Substâncias alcalinas possuem a capacidade de absorver íons de hidrogênio, enquanto substâncias ácidas são potenciais doadoras de íons de hidrogênio. Sobre estas afirmativas, É CORRETO apenas o que se afirma em: Ⓐ Apenas I, III e V. Ⓑ Apenas II, III e V. Ⓒ Apenas IV e V. Ⓓ Apenas I, IV e V. Ⓔ Apenas I, II e III. QUESTÃO 5 ÁCIDOS METABÓLICOS E TAMPÕES Uma taxa média metabólica produz cerca de 22.000 mEq de ác. por dia; Se todo ác. fosse dissolvido de 1 vez nos líq. Corporaisnão- tamponados, o pH neles seria < do q. 1; pH do sangue → mantido entre 7,36 e 7,44; pH intracelular → cerca de 7,1 (entre 6,9 e 7,4); ÁCIDOS METABÓLICOS E TAMPÕES A maior variação do pH extracelular é mantida entre 6,8 a 7,8: funções metabólicas do fígado; batimento do coração; condução do impulso neural. Até q o ác. produzido pelo metabolismo possa ser excretado como CO2 no ar expirado e como íons na urina, ele precisa ser tamponado nos líq. corporais. TAMPÕES Definição: são soluções que têm a propriedade de manter o pH mais ou menos constante durante a adição de H+ ou OH-. Os tampões consistem em 1 ácido fraco e sua base conjugada e fazem com que uma solução resista a alterações de pH quando íons H+ ou íons OH- são adicionados; O bicarbonato e o ácido carbônico, o qual se difunde através da parede capilar do sangue para o li ́quido intersticial, constituem um importante tampão tanto para o plasma quanto para o li ́quido intersticial. EQUILIBRIO ACIDOBASICO * O principal tampão q neutraliza os H+ liberados das células é o tampão bicarbonato. * A hemoglobina tampona o H+ gerado pela reação da anidrase carbônica. * O H+ é neutralizado por tampões intracelulares, principalmente proteínas e fosfatos.
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