Equilíbrio ácido-base e gasometria - Bioquímica Clínica

Equilíbri� ácid�-bas� � gasometri�
O fluxo de oxigênio, gás carbônico e hidrogênio no organismo é intenso devido à cadeia
transportadora de elétrons pois o O2 é a molécula com maior potencial redutor do
organismo.
Muitas reações além da hipoventilação auxiliam na formação de CO2 e sua liberação em
meio aquoso vai gerar ácido carbônico, liberando H+ e bicarbonato, fazendo o pH ficar mais
ácido. Essa reação é reversível e se o H+ se ligar ao bicarbonato (propriedade de receber
prótons) se dissociando em água e CO2.
Outras substâncias também liberam H+, como corpos cetônicos, piruvato, ácido salicílico
entre outros.
O CO2 também pode ser eliminado pela respiração.
Porém o bicarbonato em excesso, como tentativa de compensação da acidose, ou uma
hiperventilação, com liberação excessiva de CO2 também podem ser prejudiciais, podendo
gerar uma alcalose.
O CO2 é frequentemente conhecido como um componente respiratório e o HCO3 como um
componente metabólico.
pH sanguíneo padrão: 7,35 - 7,45:
Esse padrão não é válido para todos os tecidos e células do corpo.
As células cancerígenas são mais ácidas.
3 mecanismos para a regulamentação do pH:
Compensação da acidose:
Quando o H+ entra na hemácia, sai um K+, para equilibrar o pH celular e ele pode se ligar
diretamente na Hb, que tem carga negativa. As Hb tem capacidade tamponante, podendo
se tornar básica (forma negativa que recebe prótons) ou ácida (quando libera os prótons no
meio).
A Hb também pode se ligar ao bicarbonato, formando H2O e CO2. Dentro da hemácia, com
a anidrase carbônica, o CO2 na presença de água pode formar ácido carbônico que se
dissocia em bicarbonato e H+.
A Hb ligada ao H+ quando chega aos pulmões vai liberar o H+ e esse vai se ligar ao
bicarbonato, formando o H2CO3 (ácido carbônico).
O número e qualidade de eritrócitos deve estar de acordo com o padrão além da
concentração normal de Hb para o processo ocorrer. Hemoglobinopatias podem prejudicar
esse processo, como a HbS, que tem baixa afinidade pelo O2. Fatores anatômicos como a
dilatação das costelas, preenchimento de ar dos pulmões, dilatação dos alvéolos,
musculatura etc. Doenças como enfisema pulmonar e esclerose múltipla podem levar ao
acúmulo de CO2, causando acidose no corpo. A insuficiência cardíaca que diminui o fluxo
sanguíneo, também pode prejudicar devido a diminuição da perfusão do sangue no pulmão.
Também há compensação realizada pelos rins, dificultando a reabsorção do bicarbonato ou
do H+, respectivamente na alcalose e acidose, e esses são eliminados na urina, além do
acúmulo desses na corrente sanguínea até que seja realizada a compensação
Problemas renais, incluindo diabetes (que já tem a cetoacidose), podem levar a problemas
no equilíbrio do pH.
Problemas com as trocas gasosas e com o equilíbrio ácido-base levam a alterações:
● Na ionização das proteínas:
● A carga da proteína é essencial para o seu funcionamento e para a formação de sua
estrutura (primária, secundária e terciária). Em um ambiente ácido, os AA com carga
negativa (ácido carboxílico na cadeia lateral) vão receber prótons e eles passam a
ser AA neutros ou positivos. Já em casos de alcalose, eles vão doar prótons e os AA
positivos vão perder sua carga.
● Cardiovasculares
Em um ambiente ácido a hemácia pode capturar os prótons do meio e ela vai liberar
potássio, gerando uma hipercalemia. Isso vai fazer com que a repolarização do
músculo cardíaco fique mais lenta, provocando arritmia, parada cardíaca etc.
● Respiratórias
O acúmulo de CO2 faz com que a perfusão aumente, aumentando o fluxo sanguíneo
para o CO2 ser eliminado mais rapidamente, além de aumentar a frequência
respiratória.
● Renais
Uma acidez prolongada pode prejudicar proteínas transportadoras, alterando a
capacidade de reabsorção renal.
Principais tampões no organismo
Hemoglobina
• Eritrócitos através das hemoglobinas:
• HHb: oxihemoglobina (ácida) - se liga ao oxigênio e está presente na alcalose
• Hb- : desoxihemoglobina (básica) - possui menor afinidade pelo oxigênio e está presente
na acidose.
Proteínas
• Intracelular
• Hprot (ácida)
• Prot- (básica)
Tampão fosfato
• Intracelular
• H2PO4 - (ácido)
• HPO4 2-
Bicarbonato
• Extracelular
• H2CO3 (ácido carbônico)
• HCO3 - (bicarbonato: básico)
Tampão bicarbonato
Quando o indivíduo tem uma acidose, ele pode receber o bicarbonato de forma
endovenosa.
Relação de Potássio e pH
Quando há uma grande concentração de H+, esse pode entrar nos eritrócitos e com isso o
K+ é liberado no meio e vice versa.
Alcalose: hipocalemia
Acidose: hipercalemia
Papel dos pulmões
● Fornecimento de O2 para os tecidos e eliminação de CO2 para manutenção do pH.
● A eficiência das trocas gasosas depende da perfusão sanguínea e ventilação a nível
de alvéolos.
● A concentração de O2 e CO2 afetam o controle respiratório e consequentemente a
frequência respiratória.
No centro respiratório, localizado no bulbo, no SNC, quando há aumento da concentração
de CO2, quimiorreceptores vão realizar uma despolarização nos neurônios e esses vão
realizar contrações na musculatura costal, aumentando a frequência respiratória.
Quando ocorre uma queda da concentração de CO2, esse quimiorreceptor não é estimulado
e não vai haver essa despolarização, relaxando os músculos costais.
● A frequência respiratória é influenciada pelo aumento do CO2 ou redução do pH.
A pressão exercida pelo O2 vai estimular barorreceptores do arco aórtico. Quando ocorre
uma queda na pressão parcial de O2, há uma despolarização que estimula uma
concentração da musculatura lisa dos vasos sanguíneos (vasoconstrição), aumentando o
fluxo sanguíneo.
Classificação primária dos distúrbios ácido-base
<7,35 = acidose
>7,45 = alcalose
O pH acima de 7,95 ou abaixo de 6,85 são capazes de causar morte celular.
Acúmulo de ácidos no organismo
• Retenção do CO2 no sangue por dificuldade de eliminação nos alvéolos pulmonares;
• Aumento da produção de ácido lático (exercício físico)
• Incapacidade de eliminação de ácidos pelos rins (causas endógenas);
• Ingestão acidental de grande quantidade de ácidos, como o ácido acetil-salicílico
(aspirina).
Eliminação excessiva do CO2;
• Perda de ácidos (ex: vômito)
• Administração excessiva de bases, como o bicarbonato de sódio.
Gasometria
A gasometria é solicitada quando há suspeita de insuficiência respiratória, qualquer outra
condição associada a distúrbios no equilíbrio ácido-base (ex: cetoacidose diabética),
balanço hidro-eletrolítico (Hipercalemia pode internalizar muito potássio na célula, liberando
o H+, o que diminuirá o pH)
Cálculo bicarbonato:
A gasometria deve ser realizada imediatamente após punção de artéria periférica com
seringa contendo quantidade adequada de anticoagulante (heparina).
Cuidados:
• Evitar bolhas de ar (pois o ambiente vai simular o pulmão e as hemácias vão liberar o CO2.
• Refrigerar a amostra a 4ºC (até 30min) quando não for possível realizar a gasometria
imediatamente.
• Informar a temperatura do paciente ao equipamento (pois essa vai influenciar na afinidade
da Hb pelo oxigênio, repercutindo no oxigênio liberado no laudo).
• Informar a FiO2 (fração inspirada de O2) - o seu VR é 21% mas com o respirador esse
valor pode ser alterado para equilibrar o pH.
• Mudanças na condição do paciente deve-se aguardar 30 min para poder realizar a coleta,
incluindo movimentação, mudanças de posição, postura.
• Conferir se não há coágulos na amostra, evitar coleta por cateter.
• Mistura de sangue venoso com arterial.
Interpretação da gasometria
• Acidose metabólica: bicarbonato baixo, impedindo o seu efeito tampão
• Acidose respiratória: CO2 alto
• Acidose mista: CO2 alto e bicarbonato baixo.
• Alcalose metabólica: Bicarbonato alto
• Alcalose respiratória: CO2 baixo
• Alcalose mista: Bicarbonato alto e CO2 baixo
Distúrbios metabólicos podem ser compensados de forma respiratória e distúrbios
respiratórios podem ser compensados de forma metabólica
ex:
• Acidose respiratória: aumento do bicarbonato
• Acidose metabólica: aumento da frequência respiratória para eliminar o CO2