ÁGUA, PH E TAMPÃO

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Bioquímica Médica 1- 04/02/2020 
Gabriela Klein 
 
 
 
 Inorgânica; 
 A diferença de eletronegatividade faz a 
molécula polar; 
 Ligação de hidrogênio H-O-H. 
Polaridade - Revisão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedades 
 Alto calor específico; 
 Alta solubilidade; 
 Adesão e coesão; 
 Pressão osmótica; 
 A quantidade de H2O presente no corpo dimunui 
com o tempo de vida. 
Ex: bebê 80% e idoso 50%. 
Micela x Lipossomo 
 A micela é um aglomerado de substâncias 
similares, geralmente hidrofóbicas, que se unem 
por não interagirem com o meio. 
 As lipossomas são vesículas formadas pelo 
acumulo de fosfolipídios em pelo menos duas 
camadas concêntricas, ocorre em meio aquoso, 
geralmente no meio extracelular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Água 
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Gabriela Klein 
 
 
 
 O equilíbrio ácido-base diz respeito a regulação 
da concentração dos íons Hidrogênio. 
 Há uma grande necessidade dos líquidos 
biológicos controlarem as concentrações dos 
íons H+ para que a própria atividade metabólica 
fique com o meio adequado para a atividade das 
enzimas, ou seja, ocorra homeostasia. 
 No meio extracelular a [Na+] = 140mEq/L e no 
mesmo “ambiente” a [H+] = 0,00004mEq/L, logo, 
comparando esses valores é possível perceber 
que a quantidade de Na+ é quase um milhão de 
vezes maior que a de H+. Ou seja, a quantidade 
de íons Hidrogênio é muito pequena quando 
comparada com outros íons no mesmo líquido, e 
por isso convencionou-se que a medida da 
concentração do H+ é feita de forma 
logarítmica, e corresponde ao logaritmo do 
inverso da concentração dos íons H+ (pH). Ou 
seja, se o pH for baixo, significa que a 
quantidade de H+ é alta, e se o pH for alto 
significa que a quantidade de H+ é baixa. 
 OBS: mEq/L -> mili equivalente por litro, é uma 
unidade que permite identificar uma série de 
quantidade de substâncias. 
pH 
 Condições fisiológicas/ pessoa saudável: 
-pH sangue arterial: 7,4 
- pH sangue venoso: 7,35 = líquido intersticial 
(composto de 90% de água e serve para 
preencher a parte vazia entre as células e os 
capilares sanguíneos.) 
 Na escala “clássica” de pH, o valor neutro é 7. 
Abaixo disso é ácido e acima é básico, porém a 
referência adotada a partir de agora é o do 
sangue arterial, ou seja, 7,4. 
 O pH do sangue arterial = 7,4 em condições 
fisiológicas é ligeiramente básico, porém se 
adicionar ácido a esse sistema, o pH tende a 
diminuir, caindo para 7,3 causando uma acidemia. 
 Por outro lado, se as quantidades do ácido 
diminuírem, o valor do pH tende a aumentar 
para 7,6, por exemplo, tornando-se uma alcalemia. 
 
 
 
 
 
 O pH do sangue venoso é mais ácido do que do 
sangue arterial, pois o sangue venoso transporta 
CO2 que é o produto final do metabolismo 
oxidativo de vários compostos. 
Substâncias que podem desencadear 
quadro de acidose 
o Gás Carbônico (CO2) – Proveniente do ácido 
carbônico (H2CO3) que é muito instável e logo 
se decompõe em CO2 e H20. Em laboratório é 
mais fácil medir as quantidades de CO2 do que 
H2CO3, pois o CO2 é um gás considerado “ácido 
volátil” por vir de um ácido e ser um gás. 
Aumento do metabolismo- maior quantidade de 
CO2-maior acidez, já que sua quantidade é 
proporcional ao de H2CO3. 
o Ácido Sulfúrico (H2SO4) – O Enxofre vem dos 
aminoácidos sulfurosos. Durante a renovação 
proteica, ou seja, a medida que as proteínas vão 
sendo degradadas em aminoácidos, e esses por 
sua vez se decompõe nas suas partes menores, 
aquele Enxofre é transformado em Ácido 
Sulfúrico, que vai ser eliminado pelo Rim, pois é 
solúvel em água. 
o Ácido Fosfórico (H3PO4) – O Fósforo está muito 
presente nas membranas celulares, nos 
chamados fosfolipídios. Quando ocorre a 
decomposição tecidual, parte daqueles 
compostos não é reaproveitada, sendo 
transformada em substâncias a serem 
excretadas e as células mais uma vez desprezam 
seus constituintes jogando na corrente 
sanguínea, especialmente na circulação venosa, 
por isso também o pH do sangue venoso é 
ligeiramente mais ácido que o sangue arterial. 
o Ácido Láctico – É um produto da oxidação 
anaeróbica da glicose, formado principalmente 
nos músculos. 
Ph e equilíbrio ácido-base 
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- Condição fisiológica: uma vez que os músculos 
produzem o ácido lático em anaerobiose, eles 
não dão continuidade a sua utilização e o jogam 
na corrente sanguínea, contribuindo para o 
aumento da acidemia. Em um exercício físico 
rigoroso, em questões de segundos entra-se num 
quadro de acidose por causa da produção de 
Ácido Láctico. 
- Condição patológica: esse mesmo ácido que é 
produzido nessas condições de exaustão física, 
também pode ser formado por ocasiões de 
isquemia tecidual (impossibilidade de passagem 
de sangue e nutrientes para um determinado 
tecido), ou seja, quando há obstrução de um 
vaso sanguíneo, já que está esse recebendo 
menos oxigênio o seu metabolismo se torna 
anaeróbico. Ou seja, o músculo vai acabar 
produzindo ácido láctico e jogando na circulação 
sanguínea. Infarto do Miocárdio e a obstrução 
de uma coronária são exemplos de patologias 
que são sucedidas por uma acidose. 
o Corpos Cetônicos – São majoritariamente Ácidos 
Orgânicos que podem ser formados tanto em 
condições fisiológicas quanto patológicas, 
podendo levar a uma acidose. 
o Condição fisiológica: a Acetona é volátil, e é 
produzida em jejum devido à oxidação de lipídios, 
sendo percebida no hálito adocicado. 
- Condição patológica: em diabéticos do tipo 
mellitus, o paciente tem hiperglicemia, porém 
não tem a capacidade de utilizar a glicose, e por 
isso o organismo passa a utilizar triglicerídeos 
como substrato energético e forma os corpos 
cetônicos, por mobilização da gordura do tecido 
adiposo. Nesse caso se chama cetoacidose 
diabética, e se faz necessário uma rápida 
intervenção médica. 
Acidemia Alcalemia 
É a elevação da [H+] 
no sangue. 
É a diminuição da 
[H+] no sangue. 
Acidose Alcalose 
Ph sanguíneo abaixo 
de 7,4. 
Ph sanguíneo acima 
de 7,4. 
 
o O limite de variação do pH que o organismo 
suporta é em torno de 0,6. Ou seja, o limite 
inferior é 6,8 e o superior é 8,0, porém abaixo 
do limite inferior (acidose) o indivíduo já está na 
beira da morte, pois entra em coma por 
depressão do sistema nervoso. Já no outro 
extremo, ocorre uma hiperexcitabilidade do 
sistema nervoso, o indivíduo entra em quadro de 
tetania, ou seja, a musculatura fica 
completamente rígida impedindo qualquer tipo 
de movimento respiratório, levando à óbito do 
paciente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Quais são e como ocorrem as defesas do 
organismo em relação a situações há 
modificações no pH sanguíneo? 
- Tampões Bioquímicos 
- Pulmões 
- Rins 
 A mobilização inicial para reestabelecer o 
sistema é feita pelos tampões, e se eles não 
forem suficientes, a defesa é feita pelos 
pulmões, e por sua vez se eles não derem conta, 
os rins que passam a comandar. Caso ainda 
assim não seja possível reverter o quadro, 
somente será possível o auxílio médico, tratando 
a causa e reduzindo a acidez ou a alcalinidade 
com os recursos disponíveis. 
 Os tampões são responsáveis pelo controle de 
apenas alguns segundos; o pulmão por alguns 
minutos; e os rins pode levar um dia, dois dias, 
uma semana ou mais. Ou seja, os pulmões e os 
rins são as principais defesas que mantém a 
homeostasia ácido-base. 
 A respiração acelerada após um exercício físico 
por exemplo, faz jogar CO2 para fora dos 
pulmões, reduzindo a acidose. Porém, se o 
pulmão não funciona devido à uma obstrução 
crônica causada pelo tabagismo, e o rim também 
não por falta de hidratação adequada, esse 
reajuste do próprio organismo ficará debilitado, e 
o paciente pode vir a ser entubado, para uma 
máquina fazer o papel do pulmão, e a diálisefazer o papel do rim. 
 O pH da urina está em torno de 4,5 – 8,0. A 
partir desse valor é possível identificar os 
hábitos alimentares de uma pessoa saudável. 
Quem gosta de comer muita proteína, o pH fica 
entre 5,0 – 6,0, ácido, já o de um paciente 
vegano fica acima de 7,0, mais alcalino. A urina 
como é armazenada na bexiga, deve ter essa 
faixa de pH adequada para não causar danos 
teciduais. Ou seja, todo líquido biológico deve ter 
uma faixa de pH compatível com o local onde 
ele se localiza para evitar problemas, por isso se 
faz necessário uma defesa imediata contra 
essas cargas ácidas e básicas que acometem o 
corpo humano. 
 
 
 
 A medida que a célula aumenta sua atividade 
metabólica e excreta seus produtos, o sangue 
tende a aumentar a sua acidez, e é importante 
que todos esses ácidos sejam neutralizados já no 
sangue, pois depois ao ser filtrado, excretará as 
substâncias através da urina, e é por isso que 
seu pH é tão variável, já que essa carga de ácido 
não é somente dos ácidos produzidos pelo 
organismo, mas também proveniente das 
substâncias introduzidas no corpo que 
contribuem para o desequilíbrio ácido-básico. 
 A finalidade do tampão é evitar variações 
bruscas de pH, ou seja, impedir que ele de um 
momento para outro e saia de 7,4 para 6,8, por 
exemplo. Logo, o importante é que em fração de 
segundos o organismo deve ser capaz de 
neutralizar o excesso ou redução de ácidos e de 
bases. 
 Todo sistema tampão é constituído por um ácido 
fraco com o sal desse ácido, ou uma base fraca 
com seu sal correspondente, e é por isso que é 
chamado de sistema tampão, já que contém 
mais de uma substância participando. 
 Cada local tem capacidade tamponante, e o 
sistema de um não é obrigatoriamente o mesmo 
sistema do outro, mas eles trabalham em 
conjunto, fazendo o controle simultâneo. 
Tampão do líquido extracelular 
(plasma) 
( -)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sistema Tampão 
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o O Bicarbonato resulta da reação de duas 
substâncias que o organismo sempre tem em 
abundância, que é o CO2 (produto final do 
metabolismo oxidativo) e H2O. Ambas 
substâncias estão sempre em choque, porém 
precisam de um catalizador para formar o Ácido 
Carbônico (H2CO3), que é a Anidrase Carbônica. 
Esse catalizador está muito presente no pulmão, 
no rim, e nos eritrócitos (glóbulos vermelhos). 
o Uma vez que o Ácido Carbônico se forma no 
meio extracelular/ambiente aquoso, ele se 
dissocia em H+ e HCO3- (íon bicarbonato). Como 
as concentrações dos prótons H+ são muito 
reduzidas, ao contrário das concentrações do 
Na+, que é um milhão de vezes maior, o íon do 
bicarbonato formado, acaba se juntando com o 
Na+ e se transformando em Bicarbonato de 
Sódio, que é a forma salina do tampão. Logo, é o 
HCO3- e o Na+, que possuem o papel de fazer a 
regulação do equilíbrio ácido-básico, ou seja, são 
responsáveis por manter a homeostasia do 
Hidrogênio. 
o Admitindo que a reação esteja ocorrendo em um 
indivíduo saudável e de repente ele recebe uma 
carga de um ácido (ex.: ácido lático proveniente 
de um exercício físico), sendo somada a carga 
dos ácidos já existentes no organismo. Essa 
carga que deve ser neutralizada pela fração 
básica do tampão, ou seja, o HCO3-, que irá 
reagir com o H+ fazendo com que a reação 
ocorra no sentido inverso, formando Ácido 
Carbônico (H2CO3). Como no pulmão a pressão 
parcial de CO2 é baixa, H2CO3 o tende a se 
transformar em CO2 mais H2O. Ou seja, o 
pulmão retira o excedente de ácido e ainda 
elimina o CO2, deixando a respiração ofegante. 
o Equação de Henderson-Hasselbalch para o 
tampão Bicarbonato: pH = pKa + log 
[𝐻𝐶𝑂3−]
[𝐶𝑂2]
 
o Essa equação relaciona um valor de pH às 
concentrações do bicarbonato com as do CO2, e 
nela há 3 variáveis e uma constante. Ela é 
atribuída para qualquer substância que sofre 
dissociação, não sendo exclusiva do tampão 
bicarbonato. O pKa é a constante dessa equação 
que mostra a dissociação no estado de equilíbrio, 
e cada composto que sofre dissociação tem seu 
próprio pKa, por isso há uma tabela com esses 
valores que pode ser consultada. O pH varia em 
função do Bicarbonato e do CO2, mas nunca do 
pKa, já que é uma constante. 
o O CO2 nessa fórmula corresponde ao H2CO3, 
porém como ele é muito instável, não há como 
analisar diretamente no laboratório como o CO2, 
logo, o CO2 é a fração não ionizada da fórmula e 
o HCO3- é o composto ionizado. 
o Adimitindo que essa equação esteja em 
equilíbrio, ou seja, em que a parte ionizada 
(numerador) e a não ionizada (denominador) 
estejam com concentrações iguais, a razão será 1 
e como log de 1 é zero, o valor do pH 
corresponderá ao do pKa, ou seja, o sistema está 
equilibrado quimicamente. Porém, se olhar na 
tabela o valor do pKa no tampão bicarbonato, ele 
vale 6,1, e como o valor do sangue arterial é 7,4, 
conclui-se então que há uma diferença de 1,3 
entre esses valores, logo, para que isso aconteça 
o numerador deve ser maior que o denominador, 
ou seja, a quantidade do bicarbonato é bem 
maior do que a de CO2. O bicarbonato é em 
situação fisiológica é expressado por 24 mEq/L, 
e o CO2 é em torno de 1,2 mEq/L. Dividindo 
esses valores, acha-se uma proporção de 20:1, e 
o log de 20 é aproximadamente 1,3, exatamente 
o valor da diferença entre o pH arterial e o pKa 
do bicarbonato. 
o Pelo fato do CO2 ser um gás, na prática ele é 
identificado na escala em mmHg e não em 
mEq/L, sendo, portanto, traduzido para 40mmHg 
(deve-se sempre analisar pelas unidades em seu 
estado mais comum). 
o Quando a variação ocorrer em função do 
Bicarbonato, o fenômeno será chamado de 
metabólico e quando for em função do CO2, 
será um fenômeno respiratório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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o Ocorre em pacientes com Diabete Mellitus, uma 
enfermidade difícil de ser tratada. Há pessoas 
que seguem rigorosamente a dieta e a 
prescrição medicamentosa e mesmo assim 
convivem com picos de hiperglicemia, chegando 
a casos compensatórios (Cetoacidose Diabética), 
tendo que ser levado ao hospital necessitando 
de tratamento imediato. Nesse caso a carga de 
ácido é muito grande. Os corpos cetônicos são 
produzidos em quantidades muito maiores que o 
organismo pode utilizar, sendo assim jogados na 
corrente sanguínea tendo assim a defesa 
imediata que são os tampões. Porém, se a carga 
de ácido superar capacidade tamponante normal, 
fazendo com que o Bicarbonato seja consumido 
em grandes proporções, o paciente pode entrar 
em acidose (diminuição do pH) com a 
diminuição do bicarbonato, porque aqueles 24 
mEq/L que estão presentes, estão sendo 
consumidos para poder tentar manter o pH 
próximo do fisiológico, logo tem valores menores 
que 24. Além disso, a pressão parcial de CO2 
deve diminuir, ficando menor que 40mmHg, para 
que o pulmão aumente a frequência respiratória 
(Respiração de Kussmaull: é uma respiração 
caracterizada pelo aumento da profundidade e 
da frequência respiratória). 
o pH < 7,4 e pCO2 > 40 mmHg 
o Ocorre em pacientes com Doença Pulmonar 
Obstrutiva Crônica (antigamente era chamado 
de Enfisema Pulmonar) causada pelo tabagismo, 
ou com Pneumonia, transtornos neuromusculares, 
doenças ou drogas que deprimem o SNC (centro 
respiratório) ou inalação de CO2 em excesso, 
que causam obstrução do pulmão, dificultando 
na para respiração do paciente. Como o pulmão 
não permite uma ventilação adequada, CO2 
formado nas células se acumula no liquido 
extracelular, e com isso haverá a diminuição do 
pH com o aumento da pCO2. 
o Quando isso se inicia, tem-se o caso de uma 
acidose respiratória, e com isso o organismo 
tende naturalmente a compensar retendo o 
máximo possível de bicarbonato que seria 
excretado pelo rim. Ou seja, ao analisar o sangue 
desse indivíduo com pH menor que 7,4 e [HCO3-
] e pCO2 aumentados, é um clássico quadro de 
Acidose Respiratória com tendência para 
compensação renal. 
o pH > 7,4 e [HCO3-] > 24 mEq/L 
o Ocorre em paciente que abusam do uso debicarbonato de sódio, ou que tem crise de 
vômito. Como a reserva de bicarbonato vai 
aumentar, o pH vai aumentar e vai entrar em 
compensação respiratória, diminuindo sua 
ventilação, retendo mais CO2, reequilibrando o 
organismo. Pode haver um resultado de uma 
alcalose com o pH = 7,4, desde que esteja 
compensado. Então o valor do pH é significativo, 
as isoladamente ele oferece muito pouco, porque 
pode-se ter seu valor normal ou perto dele, e ter 
o valor do bicarbonato e do CO2 compensando-
se mutuamente. 
o pH > 7,4 e pCO2 < 40 mmHg 
o Ocorrem em pacientes com crise de histeria ou 
que viajam para locais com ar rarefeito, que 
estão com febre, ansiedade, dor intensa ou 
estresse. 
o Como ocorre a hiperventilação pulmonar, jogando 
fora CO2 e com isso aumenta-se o pH. Para isso 
o rim diminui a retenção de HCO3- e a excreção 
de íons H+. 
Tampão do Líquido Intracelular 
o As proteínas estão mais concentradas dentro 
das células, e elas através dos aminoácidos 
servem como um reservatório de prótons, 
podendo neutralizar os prótons livres, e desse 
modo evitam variações bruscas de pH dentro 
das células, no qual é sempre mais ácido que no 
meio extracelular em função da produção do 
CO2. 
o Tampão da Amônia e principalmente do Fosfato.