alterações no equilíbrio Ácido-base os principais tampões com interesse fisiológico

Alterações no Equilíbrio Ácido-Base

Os principais tampões com interesse fisiológico

Ácidos e Bases

Segundo Arrhenius Ácido – Substância que em solução aquosa

produz iões H+

HCl (aq) H+ (aq) + Cl- (aq)

Base – Substância que, contendo grupos OH, em solução aquosa liberta iões OH-

NaOH (aq) Na+ (aq) + OH- (aq)

[H+]= [OH-] – solução neutra [H+] > [OH-] – solução ácida [H+] < [OH-] – solução básica ou alcalina

Teoria Protónica de Brönsted-Lowry

Ácido é uma espécie que cede protões (H+) (a uma base):

Teoria Protónica de Brönsted-Lowry

Base é uma espécie que aceita protões de um ácido:

Pares Ácido-Base conjugados

Forças relativas de pares ácido-base conjugados

• A força de um ácido e de uma base pode medir-se pela extensão da respectiva reacção com a água.

Constante de Equilíbrio

Auto-ionização da água

Kw = 1,00 x 10-14, 25ºC

Constantes de Acidez e de Basicidade

Ka x Kb = Kw

Conceito de pH

pH + pOH = pKw

pH + pOH = 14

O pH é o inverso do logaritmo da concentração de H+

O pOH é o inverso do logaritmo da concentração de OH-

pH = -log[H+] pOH = -log[OH-] pKw = -logKw

Conceito de pH

25ºC

Conceito de pH

• O pH afecta a estrutura e a actividade de biomoléculas;

• A medida de pH no sangue e na urina são parâmetros importantes no diagnóstico médico.

Soluções Tampão

Ácido fraco + sal de uma base forte. Combinam-se com ácidos e bases em

excesso evitando variações de pH. É possível relacionar a concentração do

tampão com o pH e o pKa através da chamada equação de Henderson-Hasselbalch :

pH = pKa + log[sal]

[ácido]

Soluções Tampão

Sistemas Tampão do Organismo

Função: regulam o pH do organismo

Mecanismos reguladores de pH no organismo:

Mecanismos renais Mecanismos respiratórios Sistemas Tampão

Eliminam substâncias indesejáveis ou em excesso

•Reagem com ácidos e bases neutralizando-os

Principais Sistemas Tampão do Organismo Actuação:

Líquido intravascular – sangue Líquido intersticial – tecidos Líquido intracelular – interior das células

Tampões Existentes no Organismo Humano

Tampões Ácidos Bases Conjugadas Principal Acção Tamponante

Percentagem

Tampão Bicarbonato CO2 ; H2CO3 HCO3- Extracelular 64 %

Hemoglobina HHb Hb- Eritrócitos 28 %

Proteínas HProt Prot- Intracelular 7%

Tampão Fosfato H2PO4- HPO4

2- Intracelular 1 %

Tampão Fosfato

H2PO4- HPO4

2- + H+

Sistema Tampão das Proteínas

Aminoácidos

Grupo Aminíco

Grupo Carboxílico

Curva de Titulação da Glicina


Ácido Aspártico


Curva de Titulação do Ácido Aspártico


Hemoglobina

CO2

CO2

Tampão bicarbonato

Mecanismo químico – reacção imediata

Meio extracelular

- Bicarbonato de potássio - Bicarbonato de magnésio - Bicarbonato de sódio

Se [HCO3- ] pH

Se [CO2 ] pH

CO2 + H2O <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3-

Se for adicionada solução ácida:

Ácido carbónico é muito instável – dissocia-se de imediato

H2CO3 CO2 + H2O

Regulação respiratória

Excesso de CO2:

Se p(CO2) em NaHCO3 o pH

Acidose Respiratória

Deficiência de CO2: Se p(CO2) em NaHCO3 o pH

Alcalose Respiratória

Se for adicionada solução alcalina:

Regulação renal

Importância do estudo do tampão bicarbonato

pH do sangue pode ser determinado – conhecimento das alterações da [H+] em função das variações do bicarbonato;

Primeira linha de defesa para evitar grandes modificações do estado de equilíbrio ácido-base;

H2CO3 é formado mesmo em condições patológicas;

Nos processos fisiológicos durante a passagem de sangue pelos capilares dos tecidos/pulmões o tampão HCO3

-/H2CO3 sofre alterações para neutralização e eliminação do H2CO3;



Centros respiratórios são regulados pela [CO2] no sangue, permitindo manter o tampão nas concentrações convenientes;

Sistema, quantitativamente, mais abundante no plasma sanguíneo.

Mecanismo regulador respiratório


A função respiratória processa-se mediante três actividades distintas:

ventilaçãoperfusãodifusão


Sistema respiratório

Ar atmosférico Sangue venoso

O dióxido de carbono é transportado sob três formas possíveis:

Forma dissolvida Forma carbamino-hemoglobina Forma de ião bicarbonato



H2CO3 <--> CO2 + H2OH+ + HCO3- <-->

Difunde-se para os alvéolos e é expirado

A regulação respiratória do equilíbrio ácido-base é feita exclusivamente através da regulação do dióxido de carbono;

Alterações da ventilação alveolar podem interferir com o metabolismo celular.


Mecanismo Regulador Renal

Este mecanismo tem como base o sistema tampão de bicarbonato:

* Regula [H+];Rim * Promove a ou o [HCO3-];

* Elimina urina ácida ou básica.


Mas como é que este mecanismo funciona realmente?


• [H+] reabsorção de HCO3- (acidose) (compensação)

• [H+] excreção de HCO3-

(alcalose) (compensação)

* Reajuste do pH mais tardio ;

* Pode manter-se em funcionamento por longos períodos de tempo;

* Acção lenta, porém efectiva;


Trabalho elaborado por:

Ana Catarina MachadoAna Catarina RodriguesAna Cristina FernandesAna Cristina CardosoAna Cristina Martins

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