íquido extracelular 3) (de resposta mais lenta, mas é considerado o mais potente dos sistemas reguladores ácido-básicos) os rins que podem excretar urina ácida, ou alcalina, reajustando assim a concentração de íons H do líquido extracelular para a normal durante acidose ou alcalose TAMPONAMENTO DOS ÍONS HIDROGENIO NOS LÍQUIDOS CORPORAIS Tampão é qualquer substância capaz de ligar-se reversivelmente, aos íons hidrogênio. O sistema tampão que é quantitivamente, o mais importante do líquido extracelular é o sistema tampão bicarbonato. SISTEMA TAMPÃO BICARBONATO Consiste em uma solução aquosa contendo 1 ácido fraco (H2CO3) e 1 sal de bicarbonato, como o NaHCO3. A partir da curva de titulação, não se poderia esperar que o sistema tampão de bicarbonato fosse potente, pois: 1) o pH do líquido extracelular é de cerca de 7,4, enquanto o pH do sistema tampão de bicarbonato é de 6,1; 2) a concentração dos 2 elementos do sistema de bicarbonato (CO2 e HCO3-) não são elevadas. A potência desse sistema tampão deve-se aos seus 2 elementos serem controlados pelos rins e pelos pulmões que controlam a velocidade de remoção de HCO3- e CO2, respectivamente. SISTEMA TAMPÃO DE FOSFATO Ele desempenha papel importante no tamponamento do líquido tubular renal e dos líquidos intracelulares. Esse sistema tem pH 6,8 que não está muito longe do pH normal de 7,4 dos líquidos corporais. Sua concentração no líquido extracelular é baixa, por isso sua capacidade de tamponamento é muito menor que a do sistema tampão bicarbonato. Seu papel importante no tamponamento nos líquidos tubulares dos rins deve-se: 1) fosfato fica concentrado nos túbulos; 2) o líquido tubular tem habitualmente o pH consideravelmente mais baixo do que o líquido extracelular, trazendo a faixa de ação do tampão mais próximo do pK (6,8) do sistema. Tem importância tb nos líquidos intracelulares, visto que a concentração nesses líquidos é várias vezes maior que do líquido extracelular, e está mais próximo do sistema tampão fosfato. CONTROLE RENAL DO EQULÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO O organismo produz cerca de 80 mEq de ácidos não voláteis principalmente a partir do metabolismo das proteínas. O mecanismo primário de excreção desses ácidos consiste na excreção dos rins. Os rins tb impedem a perda de bicarbonato, função que é quantitativamente mais importante do que a excreção de ácidos não-voláteis. Quase todo o bicarbonato filtrado é reabsorvido. O íon bicarbonato deve reagir com o hidrogênio antes que possa ser secretado. Em presença de acidose, os rins não excretam bicarbonato na urina, mas reabsorvem todo o bicarbonato, que é devolvido ao líquido extracelular. Isso reduz a concentração de íons hidrogenio, no líquido extracelular, até sua faixa normal. Portanto, os rins fazem o controle de íons hidrogênio, no líquido extracelular, por meio de 3 mecanismos: 1) secreção de H; 2) reabsorção de íons bicarbonato; 3) produção de novos íons bicarbonato. SECREÇÃO DE ÍONS HIDROÊNIO E REABSORÇÃO DE ÍONS BICARBONATO PELO TÚBULO RENAL A secreção de H e a reabsorção de bicarbonato em praticamente todas as partes dos túbulos, exceto nos ramos delgados descendente e ascendente da alça de Henle. Para cada ion bicarbonato reabsorvido é necessário que um íon hidrogenio seja secretado. Cerca de 80% a 90% da reabsorção de bicarbonato ocorre no túbulo proximal, de modo que apenas pequena quantidade de bicarbonato flui para os túbulos distais e coletores. No ramo ascendente espesso, os outros 10% de bicarbonato filtrado são reabsorvidos. OS ÍONS H SÃO SECRETADOS POR TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO NOS SEGMENTOS TUBULARES INICIAIS As céls epiteliais do túbulo proximal, o segmento espesso ascendente da alça de Henle e o túbulo distal secretam, todos eles, íons hidrogenio para o líquido tubular por contratransporte sódio-hidrogenio. Essa secreção ativa secundária de secreção de ions H contra gradiente de concentração provém do gradiente de sódio, que favorece o movimentos de íons sódio para o interior da célular. Esse gradiente é estabelecido pela bomba de sódio-potássio ATPase. Mais de 90% do bicarbonato são reabsorvidos dessa maneira. O ion bicarbonato no lúmen interage com o H, oriundo da bomba Na-H, formando H2CO3, , sob ação da anidrase carbônica. Posteriormente se dissocia formando H20 e CO2. O CO2 entra nas céls tubulares interage com a agua que se dissocia formando o íon bicarbonato que passa para o intersticio renal e o H que vai pro lúmen tubular. OS ÍONS BICARBONATO FILTRADOS SÃO REABSORVIDOS ATRAVÉS DE SUA INTERAÇÃO COM ÍONS HIDROGÊNIO NOS TÚBULOS Os ions bicarbonato filtrados não se difundem facilmente através das membranas luminais das céls tubulares renais, portanto não podem ser reabsorvidos diretamente. Os ions H que restam não são excretados como íons H livres, mas sim em combinação com outros tampões urinários, particularmente fosfato e amônia. Qndo ocorre excesso de íons bicarbonato em relação aos íons H na urina, conforme observado na alcalose metabólica, o excesso de íons bicarbonato não pode ser reabsorvido e são excretados o que ajuda a reduzir a alcalose metabólica. Já com o excesso de ions H, eles são tamponados pelo fosfato e amônia, sendo finalmente excretados como sais. Por fim corrige-se a acidose ou alcalose através da titulação incompleta dos íons H contra os íons bicarbonato. SECREÇÃO ATIVA PRIMÁRIA DE ÍONS H NAS CÉLS INTERCALADAS DOS TÚBULOS DISTAIS TERMINAIS E TÚBULOS COLETORES Essa secreção ativa primária ocorre por céls específicas que são as céls intercaladas dos túbulos distais terminais e túbulos coletores. São efetuadas 2 etapas: 1) o CO2 dissolvido nessa célula combina-se com H20 para formar H2CO3; o H2CO3 dissocia-se ns NH4 na urina e são reabsorvidos 2 íons HCO3-. O HCO3- gerado por esse processo constitui o novo bicarbonato. Nos túbulos coletores, a adição de íons NH4 aos líquidos tubulares ocorre por mecanismo diferente. Aqui o íon H é secretado pela membrana tubular para o lumen onde se combina com a amonia para formar amonio q é entao excretado. Os ductos lular e 2) aumento da concentração de íons H no líquido extracelular (redução do pH). Fator especial que pode aumentar a secreção de íons H em algumas situações fisiopatologicas é a secrecao excessiva de aldosterona que estimula secreção de H pelas céls intercalares do ducto coletor. Secreção excessiva de aldosterona pode causar, então, alcalose. CORREÇÃO RENAL DA ACIDOSE – AUMENTO DA EXCREÇÃO DE ÍONS H E ADIÇÃO DE ÍONS BICARBONATO AO LÍQUIDO EXTRACELULAR Se a proporção entre HCO3- e CO2 no líquido extracelular diminui, ocorre redução do pH. Qndo ocorre pela queda de HCO3- é acidose metabólica; qndo pela queda da Pco2, a acidose é denominada acidose respiratória. A ACIDOSE DIMINUI A PROPORÇÃO HCO3-/H+ NO LÍQUIDO TUBULAR RENAL CORREÇÃO RENAL DA ALCALOSE – DIMINUIÇÃO DA SECREÇÃO TUBULAR DE ÍONS H E AUMENTO DA EXCREÇÃO DE ÍONS BICARBONATO Na alcalose metabólica, as compensações primárias consistem na diminuição da ventilação, que eleva a Pco2 e no aumento da excreção renal de íons bicarbonato que ajuda a compensar a elevação inicial da concentração de íons bicarbonato no líquido extracelular. CAUSAS CLINICAS DOS DISTÚRBIOS DO EQUILIBRIO ACIDO-BASICO A ACIDOSE RESPIRATORIA É CAUSADA POR REDUÇÃO DA VENTILAÇÃO E AUMENTO DA Pco2 (lesões no bulbo; pneumonia)