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Equilíbrio Ácido-Base Cotidianamente, nos alimentamos e o corpo produz, através do metabolismo, substâncias de caráter ácido ou básico. Compostos básicos são perdidos nas fezes. Depende-se da excreção de ácido (H+), em maior ou menor quantidade para evitar acidose(adição de ácido excede a excreção) ou alcalose (excreção excede a adição de ácido); além da regulação de base (HCO3-, principalmente) Definição de pH É a forma mais prática de apresentar a concentração de hidrogênio(H+). A concentração de H+ é extremamente baixa, assim para evitar notações científicas, utiliza-se o log: 𝑝𝐻 = − log[𝐻+] ~ 𝐸𝑛𝑡𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑝𝐻 𝑐𝑜𝑚𝑜 1 𝐻+ Ex: [H+] = 10-7→ pH = 7; Por isso, se menor a quantidade de H+, maior o pH. Estar em uma determinada faixa de concentração é importante para a ocorrência de determinadas reações – o funcionamento de todo o organismo depende do pH pH normal do sangue: 7,35-7,45. Menor que isso – acidose; Maior que isso – alcalose. Fatores que interferem no pH sanguíneo 𝐻+ + 𝐻𝐶𝑂3 − ↔ 𝐻2𝐶𝑂3 ↔ 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂2 O tampão CO2/ HCO3 é o mais importante na regulação do pH no sangue. Mais gás carbônico (CO2), significa mais H+, logo menor pH, o inverso ocorrendo com o bicarbonato (HCO3). Respeitando essa relação: [𝐻+] = 24 × 𝑝𝐶𝑂2 𝐻𝐶𝑂3 Ácidos voláteis = CO2 – regulados principalmente via respiratória; ácidos não voláteis = ácido lático, entre outros - regulados principalmente via renal Principais órgãos na regulação ácido-base: Pulmão – pelas trocas gasosas e ventilação (a qual é regulada pelo centro respiratório) Rim o Sistema tampão de bicarbonato – contribui para a produção de bicarbonato para o sangue o Regulação Renal Regulação ácido-base de acordo com o tempo de resposta Instantâneo – Sistema tampão Evita alterações bruscas de pH o No Líquido Extra-celular: Se há muito H+ - o HCO3 se liga, produzindo H2O e CO2 (desloca a reação para direta); Da mesma forma, há desloca- se a reação para a direita, se tiver aumento de base (o H+ se liga) ou tiver redução de CO2 Se há muito CO2, a água ajuda nessa regulação o No Líquido Intra-celular: O aumento de H+ no interior da célula gera a expulsão de K+, trocando uma carga positiva por outra Minutos – Ajuste no centro respiratório o Há quimioceptores no tronco cerebral, corpos carotídeos e aórticos, que detectam variações na pCO2 e no pH o Determinam o padrão ventilatório: SANARFLIX Monitora: Ludmila Cunha Se acidose: hiperventilação – maior eliminação de CO2. Obs: Taquipneia – Respiração de Kussmaul padrão frequente nesses casos Se alcalose: hipoventilação – menor eliminação de CO2 Horas a dias – Compensação renal Os rins contribuem para, reabsorvendo a carga filtrada de HCO3– e excretando quantidade de ácido equivalente à quantidade de ácido não volátil produzida a cada dia – É a excreção efetiva de ácido. Em caso de: o Acidose, há: Secreção renal de hidrogênio Absorção de bicarbonato o Alcalose, há: Redução da secreção de hidrogênio Secreção de bicarbonato Regulação renal do bicarbonato É filtrado livremente no glomérulo – não ligado a proteínas Absorção: 80% TCP; 10% alça de Henle; 6% TCD; 4% túbulo coletor Excreção: 0% em condições normais, podendo ter alguma porcentagem em casos de alcalose. No néfron: o TCP, alça de Henle e porção inicial do TCD (onde não há células intercaladas) possuem mecanismos semelhantes de reabsorção: BERNE (2010) O H+ é secretado pela célula, se liga com o HCO3 no fluido tubular, formando ácido carbônico, que pela ação da anidrase carbônica na membrana apical, forma H2O e CO2. O CO2 difunde-se pela célula, por ser gás. Dentro da célula há a união de H2O e CO2, que pela anidrase carbônica. Forma H2CO3 novamente, que se dissocia em H+ e HCO3-. O H vai pela H-ATPase e Na-H para o lúmen e o HCO3- vai ser absorvido no simporter Na-3HCO3 e no antiporter HCO3- Cl. o No túbulo coletor, existem: ▪ Células principais – regulação da excreção de potássio. ▪ Células intercalas α – excreção de hidrogênio - O H+ expulso conjuga com HCO3 no lúmen, entra na célula como CO2 e o HCO3 é absorvido no HCO3-Cl e o H é secretado pela H-K-ATPase e H-ATPase Importante nas acidoses: Potássio entra para H sair - pode gerar hipercalemia. BERNE (2010) - O H+ expulso também se conjuga outros tampões no lúmen, como o fosfato(Pi), para a formação da urina. Os rins não podem excretar urina mais ácida que pH 4,0 a 4,5 (nessa faixa de ph, é excretando pouca quantidade de H+). Portanto, para excretar ácido suficiente, os rins excretam H+ com tampões, principalmente o fosfato e outros menos importantes, como a creatina. BERNE (2010) ▪ Células intercaladas β – absorção de H+ Secreta HCO3- e Absorve H+ - “Troca” dos transportadores da membrana apical e basolateral em relação à cél. intercalada α. Importante nas alcaloses – secreção de HCO3 na urina. o Produção de HCO3 no TCP: metabolismo da glutamina (amoniagênese) ▪ Glutamina gera NH4, que é excretado e HCO3 que é produzido e absorvido a partir desse aminoácido. ▪ 1 molécula de glutamina gera: 2 NH4 e 1 ânion divalente 2-oxoglutarato, o qual gera 2HCO3. Fatores Regulatórios da Regulação Hormônios o Cortisol e Endotelina o Ambos vão estimular o simporter Na-H- ATPase no TCP e o Na-HCO3 → Estimulam a secreção ácida Volume Corporal o Contração do volume → Ativa SRAA o Angiotensina II → Estimula o Na-H-ATPase e o Na- HCO3 → Sódio para dentro e hidrogênio para fora. o Aldosterona → Efeito direto e indireto na secreção de hidrogênio no túbulo coletor nas células intercaladas Balanço do potássio o Hipercalemia → Secreção de K+ e Absorção de H+ → Acidose o Hipocalemia → Absorção de K+ e Secreção de H+ → Alcalose Distúrbios ácido-base Os distúrbios acidobásicos metabólicos são aqueles que alteram primariamente os valores do HCO3 na gasometria, já os respiratórios, modificam primariamente os valores de pCO2 na gasometria. Acidose Metabólica = pH baixo; HCO3- baixo; pCO2 baixo - hiperventilação p/compensar; causa renal Alcalose Metabólica = pH alto; HCO3- alta; pCO2 alto - hipoventilação p/ compensar; causa renal Acidose Respiratória = pH baixo; HCO3- alta; pCO2 alta - hipoventilação é a causa; maior absorção/produção de bicarbonato p/compensar Alcalose Respiratória = pH alto; HCO3- baixo; pCO2 baixo - hiperventilação é a causa; excreção de bicarbonato p/ compensar OBS: Gasometria A gasometria arterial é um exame de sangue que é coletado a partir de uma artéria, com o objetivo de avaliar os gases presentes no sangue, como o oxigênio e o carbônico, assim como sua distribuição, o pH e o equilíbrio acidobásico. Se o objetivo for apenas medir o pH é possível fazer a gasometria venosa. Os principais parâmetros que observamos no exame de gasometria arterial são: pH, SatO2 (saturação de oxigênio), pCO2 (pressão parcial do gás carbônico), HCO3 (bicarbonato), Ânion Gap (AG). O Ânion Gap (AG) representa os ânions não quantificáveis no sangue, como o lactato. Os ânions quantificáveis são: HCO3- e Cl-. Os quantificáveis e o ânion gap devem ser iguais à BERNE (2010) BERNE (2010) quantidade de Na+, mantendo a neutralidade iônica. Esses parâmetros para entender distúrbios ácidos-básicos mistos/ compensados, com alteração no ânion gap ou no cloro, mas isso é cenas dos próximos semestres... Principais valores de referência na gasometria: • pH = 7,35 – 7,45 • pCO2 = 35 – 45 mmHg • HCO3 = 22 – 26 mEq/L • AG = 6 – 12 mEq/L Referências: • BERNE, R. M.; LEVY, M. N. Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. • PEIXOTO, Leonardo. Aula - Equilíbrio Ácido-Básico #Aprenda. SanarFlix. Disponível em: <https://www.sanarflix.com.br/courses/take/fisi ologia/lessons/16996276-aula-equilibrio-acido- basico-aprenda>. Acesso em: 09 de julho de 2021. • SANARFLIX. Gasometria Arterial: interpretação, parâmetros, distúrbios acidobásicos e mais! Sanar, 2018. Disponível em: <https://www.sanarmed.com/gasometria- arterial-como-interpretar>. Acesso em: 12 de julho de 2021.
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