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INTRODUOCONCEITOS E PRINCPIOS QUMICOScido BaseSistema tampo pHLei de ao das massasEquao de Henderson-Hasselbalch EletroneutralidadeMETABOLISMO CIDO-BSICO SISTEMAS TAMPOSistema tampo cido carbnico-bicarbonato Protenas plasmticasHemoglobina Tamponamento nos ossosCONTROLE RESPIRATRIO DA PCO2CONTROLE RENAL DO EQUILBRIO CIDO-BSICOReabsoro tubular do bicarbonato filtrado Secreo tubular de H+Fatores que influenciam na reabsoro do bicarbonato filtradoExcreo de acidez titulvel (AT)Excreo de amnio (NH4 )+Produo proximal e secreo de NH4+Captulo11Metabolismo cido-BsicoMiguel Carlos Riella e Maria Aparecida PachalyGradiente intersticial corticopapilar para NH4 /NH3 Secreo de amnia nos ductos coletores (NH3) Difuso no-inicaDISTRBIOS CLNICOS DO METABOLISMO CIDO-BSICOAcidose metablica Causas+Manifestaes clnicas e efeitos sistmicos Achados laboratoriaisTratamento Alcalose metablicaCausas de alcalose metablica Gerao da alcalose metablica Manuteno da alcalose metablicaMecanismos de defesa do pH na alcalose metablicaManifestaes clnicasDados laboratoriais TratamentoAcidose respiratria CausasConseqncias clnicas Conseqncias fisiolgicas TratamentoAlcalose respiratria CausasConseqncias clnicas Conseqncias fisiolgicas TratamentoDistrbios cido-bsicos mistosDiagnstico dos distrbios cido-bsicos Roteiro para interpretao dos distrbioscido-bsicos Alguns exemplosEXERCCIOSREFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ENDEREOS RELEVANTES NA INTERNET RESPOSTAS DOS EXERCCIOScaptulo 11163INTRODUOPara que seja mantida a estabilidade do meio interno, deve haver equilbrio entre a produo e a remoo de ons hidrognio (H+) em nosso organismo. Os rins so funda- mentais na eliminao do H+, mas o controle da concen- trao deste on envolve ainda outros mecanismos, como o tamponamento realizado pelo sangue, clulas e pul- mes.1A quantidade de on hidrognio mantida dentro delimites estreitos, num processo extremamente sensvel, uma vez que a quantidade de hidrognio no extracelular (= 0,00004 mEq/litro)40 nanoequivalentes/litro cercade 1 milionsimo das concentraes do sdio, potssio oucloro.2A manuteno desta baixa concentrao hidrogenini-ca essencial para a funo celular normal.Os ons hidro-gnio so altamente reativos, particularmente com pores de molculas proticas com carga negativa.2 Assim, varia- es na concentrao de hidrognio produzem grande impacto sobre as funes celulares, pois quase todos os sistemas enzimticos de nosso organismo e protenas en- volvidas na coagulao e contrao muscular so influen- ciados pela concentrao de ons hidrognio.2,3CONCEITOS E PRINCPIOS QUMICOSSubstncia capaz de doar ons H+ (prtons). Exemplos: H2CO3, NH4 , HCl. Um cido forte como o HCl se dissocia rapidamente e libera grandes quantidades de H+. Os ci- dos fracos tm uma menor tendncia dissociao, libe- rando H+ com menor intensidade. O acmulo excessivo de ons H+ chamado de acidose.1,4BaseSubstncia (on ou molcula) capaz de receber ons H+.Exemplos: HCO , NH , HPO . Uma base forte (p.ex., o334--OH-) reage de maneira rpida e intensa com o H+, remo- vendo-o de uma soluo. Uma base fraca reage de manei- ra pouco intensa. O termo base usado como sinnimo de lcali. lcali uma molcula formada pela combinao de um metal alcalino (p. ex., sdio, potssio) com um on for-temente bsico, como o on hidroxila (OH-).Os ons hidro-xila reagem rapidamente com os ons hidrognio, portan-to so bases tpicas. A remoo excessiva de ons H+doslquidos corporais chamada dealcalose. No equilbriocido-bsico normal, a maior parte dos cidos e bases exis-tentes no espao extracelular fraca.1Sistema Tampo o sistema formado por um cido e uma base a ele con-jugada, cuja finalidade a de minimizar alteraes na con-centrao hidrogeninica [H+] de uma soluo. Em outraspalavras, uma base fraca se liga aos H+dissociados de umcido forte para formar um cido fraco pouco dissocivel,tamponando e, portanto, minimizando as alteraes naconcentrao de H+. Alm disso, um sistema tampo tam-bm pode doar H+.5pHComo a concentrao hidrogeninica [H+] muito baixa, torna-se mais simples expressar esta concentrao em escala logartmica, utilizando as unidades de pH. O pH inversamente proporcional concentrao hidro- geninica. Um baixo pH corresponde a uma alta concen- trao de ons hidrognio, enquanto um pH alto corres- ponde a uma concentrao hidrogeninica baixa. Portan- to, a atividade dos ons H+ em uma soluo determina a sua acidez.1,6pH = log 1/H+ = - log [H+] Para a [H+] normal de 40 mEq/litro, o pH :pH = - log [0,00000004] = 7,4Nos lquidos corporais e diferentes tecidos existe umaampla variao de pH. O pH arterial normal 7,40, sen-do um pouco menor no sangue venoso e interstcio(7,35), devido quantidade de CO2que se difunde dostecidos. O pH urinrio pode variar de 4,5 a 8,0, depen-dendo do estado cido-bsico do fluido extracelular. Noestmago, a produo de HCl pode reduzir o pH para0,8.1Considera-se o pH como normal se estiver entre 7,35 e7,45. Os limites de pH sanguneo compatvel com a vidaso 6,8 e 8,0.1Lei de Ao das MassasA lei de ao das massas estabelece que a velocidade de uma determinada reao qumica proporcional concen- trao dos reagentes. Por exemplo, na reao abaixo, a ve- locidade com que a reao ocorre para a direita ou para a esquerda uma constante que depende da concentrao dos substratos.HPO4-- + H+ H PO -24Em equilbrio, so iguais as constantes para cada lado da equao. Porm, se houver maior quantidade de subs- trato em um lado, a reao se dirige para o lado oposto. A lei de ao das massas til para descrever a dissociao de todos os cidos e bases do organismo. Por exemplo, para a dissociao de um cido HA em H+ + A-: 7164Metabolismo cido-BsicoKa =[H+] [A-][HA]Onde:Ka = constante de dissociao para este cido (h um va- lor para cada cido).Equao de Henderson-HasselbalchA equao que acabamos de ver pode ser reorganiza- da, originando a equao de Henderson-Hasselbalch, que quando aplicada ao sistema tampo cido carbnico-bicar- bonato, um dos mais importantes de nosso organismo,define a relao entre pH, PCO e HCO . Neste caso, pK 23-a constante de dissociao do cido carbnico.Fica assimdemonstrado que o pH do sangue determinado pela con-centrao de bicarbonato e tenso de CO2.6,7pH = pK + log [H CO ]log [HCO ]3-23Eletroneutralidade o princpio segundo o qual no pode haver acmulo de quantidades significativas de cargas eltricas em siste- mas biolgicos, pois isto geraria diferenas muito altas de potencial eltrico nos tecidos. Ento, ao ser absorvido um ction, necessrio que seja reabsorvido um nion, ou eli- minado outro ction, de forma que resulte o mesmo n- mero de cargas positivas e negativas.8METABOLISMO CIDO-BSICOO metabolismo de gorduras e carboidratos origina CO2 e H2O. Aproximadamente 20.000 mEq de CO2 so produzi- dos diariamente. Ao observar a reao abaixo, percebe-se que se o CO2 no fosse eliminado, a reao se dirigiria no sentido de produo do H2CO3, que se dissociaria e aumen- taria a quantidade de hidrognio no organismo, resultandoem acidose.A eliminao do CO2 realizada pelos pulmes;por este motivo o CO2 chamado decido voltil.2CO + H O H CO H+ + HCO -2223 3

O desvio do pH arterial abaixo de 7,35 ou acima de 7,45 referido como acidemia e alcalemia, respectivamente. Os processos que tendem a reduzir ou elevar o pH so cha- mados acidose e alcalose.Alm da produo de cido voltil, so produzidosoutros cidos em nosso metabolismo. A dieta ocidentalcontm aminocidos e outras substncias cidas. Por exem-plo, o cloreto de lisina metabolizado em cido clordricoe uria; a hidrlise de protenas e cidos nuclicos formacido fosfrico, e a oxidao de aminocidos que contmenxofre gera cido sulfrico. Desta forma, produz-se umacarga cida diria da ordem de 1 mEq/kg/dia. Alm dis-so, a oxidao incompleta da glicose pode originar 20-30mEq de cidos orgnicos por dia.9A produo endgena de cidos um processo normal,mas pode estar aumentada na presena de certas influn-cias hormonais, substratos exgenos ou interrupo dasvias de controle.Alguns estados patolgicos se caracteri-zam por um aumento significativo na produo de cidos orgnicos, como os cetocidos formados no diabetes meli- to descompensado, alcoolismo ou jejum prolongado. Dro- gas e toxinas podem acelerar a produo de cidos org- nicos, como o cido frmico a partir do metanol; cido oxlico a partir do etilenoglicol, e cido saliclico a partir da aspirina. Outro mecanismo para acmulo de cido ocor- re quando seu metabolismo e excreo estiverem compro- metidos. Exemplo disso o acmulo de cido lctico, caso sua converso para glicose (ciclo de Cori) seja interrompi- da por algum motivo; como o tecido muscular produz imensas quantidades deste cido todos os dias, ele rapida-mente se acumularia.9Ao contrrio do CO2, que pode sereliminado pelos pulmes, os demais cidos so denomi-nadoscidos no-volteisoufixose devem ser eliminadospelo rim.Alm do ganho dirio de cidos volteis e no-volteis, nosso organismo tambm deve compensar as perdas fisi- olgicas de substncias alcalinas, de cerca de 20-30 mEq de bicarbonato por dia. Em algumas doenas diarricas, esta perda pode aumentar dez vezes.1Frente a todos estes dados, percebemos que existe em nosso organismo uma predominncia de mecanismos quelevam a um excesso de cidos. A manuteno de um pH normal nos fluidos corporais frente a uma carga cida re- quer a integrao de mecanismos fisiolgicos que impedem que haja variaes muito intensas na concentrao de hi- drognio.A primeira linha de defesa que atua na manuteno deum pH fisiolgico frente adio de cidos so os tampes (bicarbonato e outros tampes extracelulares), que agem instantaneamente. J a segunda linha de defesa envolve o sistema respiratrio e consiste na variao da PCO2 de acor- do com a [H+] em minutos a horas. Por ltimo, h a tercei- ra linha de defesa, que envolve o sistema renal atravs do controle da concentrao de bicarbonato. A eficcia mxi- ma deste ltimo sistema atingidaras aps o incio do desequilbrio.2,1024 a 48 hoDesta maneira, e voltando equao de Henderson-Hasselbalch, podemos compreender que o organismo atuana normalizao do pH atuando nas variveis que deter-minam o pH: PCOe HCO-Desta maneira, poderemos terquatro alteraes primrias do estado cido-bsico:1. acidose metablica: quando o HCO diminuir, ou quan-3-do a concentrao de H+ aumentar;2. alcalose metablica: quando o HCO estiver elevado ou3-quando ocorrer uma perda de H+;23 .captulo 11165acidose respiratria: quando ocorrer um aumento na PCO2;alcalose respiratria: quando a PCO2 for reduzida.Porm, h situaes em que duas ou mais anormalida- des esto presentes, caracterizando os distrbios cido- bsicos mistos.2Pontos-chave:Os cidos volteis e no-volteis, produzidos diariamente, so eliminados pelos pulmes e rins, respectivamentepH normal = 7,35-7,45. Para preservar as funes celulares, variaes de pH devem ser corrigidas, atravs das seguintes linhas de defesa:. (instantnea): Sistemas tampo. (minutos): Componente respiratrio. (horas a dias): Componente renal (lento)SISTEMAS TAMPOA manuteno de um pH relativamente constante noorganismo se deve integrao renal-respiratria, j men-cionada, e atuao de sistemas tampo (componentequmico), que minimizam as variaes de pH conseqen-tes a uma carga cida ou alcalina.Os sistemas tampo so de modo geral formados por ci- dos fracos (e o sal correspondente ou base), que no se disso- ciam completamente e, portanto, tm a capacidade de rece- ber ou doar H+ quando a concentrao de H+ se altera. Por exemplo, quando um cido forte introduzido no sangue, ele se dissocia completamente e aumenta a concentrao de H+. Ao entrar em contato com o sistema tampo, o hidrognio dissociado do cido forte liga-se ao sal do sistema tampo, reduzindo a atividade de H+. Assim, o cido forte substitu- do por um cido fraco, de dissociao menos intensa.1,11cido forte + base fraca sal neutro + cido fraco Exemplo: HCl + Na2HPO4 NaCl + NaH2PO4Ao acrescentar uma base forte a um sistema tampo, ela substituda por seu sal de base e um cido fraco.1,11Base forte + cido fraco base fraca + gua Exemplo: NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2OA capacidade do sistema tampo em resistir s altera-es do pH dependente da concentrao e do pK do sis-tema tampo (Fig. 11.1).Quanto mais prximo do pK dosangue estiver o pK do tampo, maior ser a sua capaci-dade de tamponamento.Quando se adiciona cido (H+) ao organismo, parte dele tamponada quimicamente no lquido extracelular, e partedifunde-se para dentro das clulas (Fig. 11.2). Aproxima- damente 60% so tamponados nas clulas e nos ossos, num processo que envolve troca de H+ por Na+ ou K+. Os 40% restantes so tamponados no lquido extracelular pelos tampes existentes. Quando se adiciona uma substncia alcalina, aproximadamente 70% so tamponados em lqui- do extracelular e o restante nas clulas.12 O movimento deH+, OH- ou HCO - atravs da membrana celular impor-3tante para o tamponamento de variaes de pH que ocor-rem no extracelular ou intracelular.10No organismo, os seguintes sistemas tampo so impor-tantes: bicarbonato, protenas plasmticas (extracelulares)e hemoglobina, fosfato, complexos organofosfatados, am-nio, protenas intracelulares e cristais de apatita do osso.De acordo com o princpio iso-hdrico, todos os tampes em uma soluo esto em equilbrio com a mesma concentra- o de hidrognio. Estes vrios sistemas tampo no agem isoladamente; eles atuam ao mesmo tempo, cada qual com seu pK e concentrao. Quando ocorre uma variao na concentrao de hidrognio, ocorrem modificaes emtodos os sistemas tampo.Qualquer condio que modifi-que o equilbrio de um sistema tampo altera o equilbriode todos os outros.1,8Sistema Tampo cido Carbnico- Bicarbonato o principal sistema tampo do organismo. Observe queas reaes qumicas deste sistema tampo obedecem quan-tidade existente de substrato e acontecem ao mesmo tempono sangue e nos tbulos renais.Quando ons H+ so adici-Fig. 11.1 Alterao no pH de uma soluo tampo, medida que um cido adicionado soluo. Observem que, quando o tam- po estiver 50% livre e 50% combinado com H+ (pK do tampo), haver pouca alterao do pH. Portanto, o tampo ser mais efi- ciente em solues com um pH nesta faixa. (Obtido de Makoff, D.L.49)166Metabolismo cido-Bsicoonados ao organismo, combinam-se com o HCO3 do plas--ma, formando H2CO3, que se dissocia em gua e CO2, o qual pode ser removido pelos pulmes. Neste sistema, o pH do lquido extracelular controlado pela eliminao ou recupe-rao de HCO pelos rins e remoo de CO pelos pulmes.32-H+ + HCO - H CO CO + H O32322Devido sua importncia no equilbrio cido-bsico, o sistema tampo cido carbnico-bicarbonato ser aborda- do em mais detalhe ao longo deste captulo.Protenas PlasmticasAs protenas e aminocidos do sangue e intracelulares so tampes importantes, pois possuem grupos qumicos capazes de receber ou liberar H+, comportando-se comocidos ou bases.As protenas possuem numerosos gruposcarboxila ( COOH), que podem perder um prton e for-mar COO-. Tambm apresentam grupos amino ( NH2),que podem receber um prton e formar NH3.10A aotamponante de uma protena pode ser vista na Fig. 11.3.A carga eltrica das protenas varia com o pH do extra- celular. Para uma determinada protena, a carga deter- minada pelo equilbrio entre seus grupos de carga negati- va e positiva. Uma protena pode ser caracterizada pelo seu ponto isoeltrico, isto , o pH em que no apresenta car-gas negativas.Para as protenas plasmticas, o ponto isoe-ltrico est em torno de 5,1-5,7, ou seja, bem abaixo do pHnormal de nosso organismo.Por isso, de modo geral asprotenas plasmticas se comportam como polinions.10 A albumina realiza uma parte significativa da aotamponante do plasma que no executada pelo bicarbo- nato, pois h vrios grupos imidazol em sua molcula. Sua capacidade tamponante superior da globulina.10Fig. 11.2 Mecanismos de defesa frente a um excesso de cido. Quando ocorre alcalose, as reaes se processam em sentido inverso. (Obtido de Makoff, D.L.49)Fig. 11.3 Representao esquemtica da ao tamponante de uma protena.captulo 11167As protenas localizadas no espao intracelular tambm contribuem para o tamponamento do H+. Por exemplo, as protenas intracelulares do msculo esqueltico colaboram com 60% do tamponamento no realizado por bicarbona- to, sendo os 40% restantes realizados por fosfatos orgni- cos e inorgnicos.10HemoglobinaA hemoglobina responsvel pela maior parte do tam-ponamento plasmtico no realizado pelo bicarbonato,devido sua alta concentrao nas hemcias e sua grandecapacidade de tamponamento, por possuir vrios gruposcidos ou bsicos em sua molcula: carboxila ( COOH),amino ( NH23), amnia ( NH).O CO2 proveniente do metabolismo tissular difunde-se para dentro das hemcias. A hemoglobina reduzida, pre- sente ao nvel tecidual, tem mxima afinidade por radicais cidos, favorecendo a captao e o transporte de CO2. Den- tro das hemcias, apenas uma pequena parte do CO2 per-manece dissolvida.A maior parte do CO2que adentra aclula sofre hidratao, por ao da anidrase carbnica(presente em grandes quantidades nas hemcias), forman-do H23CO, que se dissocia em H+e HCO3 . O hidrognio-assim liberado tamponado por grupos amino da hemo- globina, a qual se transforma em H-Hb. 10CO+-2 + H2O H2CO3 H + HCO31'anidrase carbnica (AC)Com o aumento da concentrao intra-eritrocitria de bicarbonato, este se difunde para o plasma devido ao gra-diente de concentrao.Portanto, nas hemcias que seforma parte do bicarbonato plasmtico.Com a sada deHCO-, o Cl-adentra a clula, a fim de manter a eletroneu-tralidade.10No sangue que transita pelos pulmes, a reao qumi-ca anterior sofre uma inverso, e o CO eliminado.102Tamponamento nos OssosOs ossos contm cerca de 60% do CO do organismo,2sendo a maior parte sob a forma de carbonato, formandocomplexos com clcio, sdio e outros ctions. O restante existe sob a forma de bicarbonato, associado hidroxiapa- tita. Existem evidncias demonstrando que na acidose cr- nica (como na insuficincia renal crnica) a necessidade de tamponamento leva dissoluo ssea, com liberao de tampes fosfato e carbonato, num mecanismo possivel- mente mediado pelo paratormnio.10CONTROLE RESPIRATRIO DA PCO2A segunda linha de proteo contra distrbios cido-bsicos o controle da concentrao de CO2pelos pulmes.A equao de Henderson-Hasselbalch demonstra que a variao da PCO2 atravs da respirao uma importante maneira de normalizar o pH. Assim, quando h aumento da concentrao de H+, este se combina com o bicarbona- to, formando cido carbnico (H2CO3), que se dissocia em H2O e CO2. O CO2 continuamente produzido pelo meta- bolismo e resultante das reaes dos sistemas tampo rapidamente eliminado pelos pulmes.H+ + HCO - H CO H O + CO respirao323221'metabolismoAlm disso, a ventilao alveolar estimulada ou inibi-da por variaes na [H+].Quando a concentrao hidro-geninica est elevada, o centro respiratrio estimulado,aumentando a amplitude dos movimentos respiratrios(hiperventilao alveolar), eliminando mais CO2.Uma ini-bio do centro respiratrio (hipoventilao alveolar) ocor-re se a concentrao de hidrognio est baixa, por ummecanismo defeedback1Apesar da eficincia dos sistemas tampo e do controle respiratrio, estes mecanismos proporcionam proteo temporria, minimizando alteraes do pH quando cidos fortes ou bases so adicionados ao organismo, ou quandoa concentrao de CO2 se altera.Um mecanismo mais duradouro realizado pelos rins,atravs da reabsoro de quase todo o bicarbonato filtra-do e recuperao do HCO-que foi consumido no proces-CONTROLE RENAL DO EQUILBRIO CIDO-BSICOPontos-chave:Tampes so substncias capazes de doar ou receber ons hidrognio, atenuando variaes de pHOs principais tampes existentes em nosso organismo so:BicarbonatoProtenas plasmticas e intracelulares HemoglobinaOssosCerca de 95% dos cidos volteis so tamponados no intracelular. Dos cidos fixos, 50% so tamponados no intracelular e 50% no extracelular3.3168Metabolismo cido-Bsicoso de tamponamento de cidos fixos. Este ltimo proces- so obtido atravs da excreo de uma quantidade equi-valente de H+ na urina.3Para cada molcula de bicarbona-to consumida, o rim reabsorve ou regenera uma novamolcula de bicarbonato.8

13A urina torna-se cida pela reab-soro das substncias alcalinas ou pela adio de cido aofluido tubular.Reabsoro Tubular do Bicarbonato FiltradoComo o sdio e outros solutos, o bicarbonato filtrado livremente pelo glomrulo. Em adultos, cerca de 4.500 mEq de bicarbonato so filtrados por dia. Se houvesse perdas de bicarbonato, mesmo que pequenas em relao ao total, os estoques seriam rapidamente esgotados. Isto evitado pela existncia de uma grande avidez tubular pela reab- soro de bicarbonato, que ultrapassa 99,9% do bicarbona- to filtrado, ou seja, apenas 2 mEq de bicarbonato so ex- cretados por dia.3Secreo Tubular de H+Os estudos de Pitts e colaboradores na dcada de 1940 demonstraram que grande parte do cido excretado che- ga at a urina no por filtrao glomerular, e sim por se- creo tubular. Dentro das clulas tubulares, a gua est em equilbrio com o H+ e OH-. O hidrognio secretado para a luz tubular principalmente por dois mecanismos:1) Atravs de um processo ligado entrada passiva de sdio filtrado para a clula (troca Na+ / H+)13,14 e 2) Atra-vs de um processo ativo por uma bomba inica (H-ATPa-mos na secreo de H+ varia nos diferentes segmentos tu- bulares. Nos ductos coletores h um terceiro mecanismo, por meio de uma bomba H-K-ATPase.3A maior capacidade secretora de H+ocorre no tbuloproximal (80-90%), ala de Henle e tbulo contornado dis-tal (10-20%), e apenas uma pequena frao no tbulo cole-tor. No entanto, os segmentos proximais conseguem pe-quenas alteraes de pH urinrio; as maiores alteraes soobtidas no ducto coletor.Vrios fatores interferem com a secreo de hidrognio na luz tubular, como a PCO2, nveis de potssio e horm- nios adrenais. A secreo de hidrognio aumenta quandoh reteno de CO . Se a PCO cair, aumenta o pH intrace-22lular e diminui a secreo de H+.O potssio tambm interfere na secreo de H+. Quan-do existe depleo de potssio, ocorre aumento na concen- trao intracelular de H+, com aumento de sua secreo e da reabsoro de bicarbonato. Quando existe excesso de potssio, diminuem a concentrao intracelular e a secre- o de hidrognio, diminuindo tambm a reabsoro de bicarbonato.A elevao dos nveis circulantes de hormnios adrenaisleva a um aumento na reabsoro de HCO principalmen-3-te em presena de deficincia de potssio. Quando no h dficit de potssio, a aldosterona parece atuar apenas nas pores mais distais do nefro, aumentando sua capacida- de de secretar H+. Aldosterona causa expanso do extra- celular, diminuindo sua capacidade de reabsoro proxi-mal de HCO - e contrabalanando o aumento que causa3na secreo distal de H+. Ento, em presena de potssionormal, no h nem alcalose nem acidose. Porm, quando h hipocalemia, o dficit de potssio aumenta a reabsor- o proximal de bicarbonato, suplantando o efeito supres-Fig. 11.4 Filtrao, reabsoro e excreo de bicarbonato de acordo com a concentrao plasmtica. Observem que todo o bicarbona- to ser reabsorvido quando a concentrao plasmtica for inferior a 25-26 mM/L. (Modificado de Pitts, R.F.50)se). A presena e importncia de cada um desses mecanis-sor da expanso do extracelular sobre a reabsoro docaptulo 11169mesmo, e ainda secretando mais hidrognio. Como resul- tado, estabelece-se uma alcalose metablica.Outro fator que interfere com a secreo do H+ a pre-sena de nions no-reabsorvveis em alta concentrao no tbulo distal, como carbenicilina e penicilina. Isto aumen- ta o fluxo e a eletronegatividade intraluminal, favorecen- do a secreo de hidrognio e potssio, resultando em al- calose metablica.15,16Uma vez na luz tubular, o hidrognio secretado se com--bina com HCO filtrado, formando H CO , que conver-323tido em CO2 e H2O. No tbulo proximal e ramo ascenden- te espesso da ala de Henle (mas no em segmentos mais distais), esta reao ocorre em milissegundos, sob influn- cia da anidrase carbnica, que uma enzima presente na membrana luminal das clulas e que no existe no fluido tubular. A anidrase carbnica encontrada na poro con- tornada do tbulo proximal, poro ascendente espessa da ala de Henle e tbulo contornado distal. A inibio desta enzima (p.ex., pela acetazolamida) bloqueia a reabsoro de bicarbonato e acidificao urinria.O CO2 assim formado dentro do lmen se difunde paradentro da clula, onde se combina com o OH- que resulta da dissociao da gua, e novamente, sob ao da anidra-se carbnica, forma-se HCO . O HCOento se difunde33--passivamente para o fluido peritubular e sangue. Em mui-tos segmentos do nefro o HCO3 atravessa a membrana-basolateral por difuso facilitada, acompanhando o Na+ (por um co-transportador), ou em troca por Cl-. Apesar deque algum Na+ que acompanha o HCO - ento atravesse3a clula passivamente, a maior parte transportada ativa-mente para o fluido peritubular e sangue, pela bomba Na-K-ATPase. Assim, para cada H+ secretado um HCO - re-3torna ao fluido peritubular e sangue, e praticamente todoo bicarbonato filtrado recuperado. Note que este no um mecanismo puro de secreo de hidrognio, pois o CO2formado dentro dos tbulos pelo H+ secretado retorna clula, formando mais H+ por hidroxilao. At aqui, no houve secreo verdadeira de hidrognio.3Como se observa na Fig. 11.5, a maior parte da reabsor- o de bicarbonato (70-85%) ocorre nos segmentos iniciais do tbulo proximal e propores variveis na ala de Hen-le, tbulo distal e ducto coletor. 3Fatores que Influenciam na Reabsoro do Bicarbonato FiltradoA proporo de bicarbonato que retorna ao sangue afetada por fatores que interagem entre si, como: a) quan- tidade de bicarbonato apresentada aos tbulos; b) estado do espao extracelular; e c) PCO2 arterial. possvel que estes fatores alterem a reabsoro de bicarbonato princi- palmente atravs de modificaes na ativao ou no n- mero de trocadores Na/K e H-ATPases. Alguns hormni- os e substncias vasoativas (paratormnio, hormnios adrenais, angiotensina II, catecolaminas e dopamina) afe- tam a reabsoro de bicarbonato, atravs de mecanismos ainda no muito compreendidos. Outros fatores, como a deficincia de potssio e cloro, exercem influncia impor- tante apenas em presena de doena.3A quantidade de bicarbonato filtrado e apresentado aos tbulos varia de acordo com a concentrao plas- mtica de bicarbonato e a taxa de filtrao glomeru- lar. Se as outras variveis estiverem constantes (p.ex., o volume do extracelular), a quantidade de bicarbo- nato reabsorvido quase igual quantidade filtrada. O mecanismo deste efeito ainda no est esclarecido, mas a taxa de reabsoro parece estar ligada reab- soro de sdio, principalmente no tbulo proximal. Isto pode ser em parte decorrente da necessidade de conservar sdio e manter o espao extracelular.3,13Efeito do volume do extracelular: quando o volume est bastante expandido, ocorre diminuio da reab- soro de bicarbonato filtrado; o oposto ocorre quan- do o extracelular est contrado. Novamente, o me- canismo parece estar ligado a modificaes na reab-soro de sdio impostas pelas variaes no volume extracelular.3Influncia de modificaes prolongadas na PCO2: quando ocorre diminuio da PCO2 (como, por exem-plo, por hiperventilao crnica), a reabsoro do bicarbonato diminui; quando h elevao da PCO2, aumenta a reabsoro de bicarbonato. Dois mecanis- mos parecem estar envolvidos nesta variao de re- absoro: a) mudana na quantidade de bicarbonato filtrado e apresentado aos tbulos (isto s ocorre em distrbios crnicos, pois, nos agudos, a concentrao plasmtica de bicarbonato muda muito pouco); e b) efeito direto da PCO2 sobre a atividade da H-ATPa-Fig. 11.5 Mecanismo de reabsoro do bicarbonato filtrado. Verse e H-K-ATPase.3o texto. (Adaptado de Valtin, H.; Schafer, J.A.3)170Metabolismo cido-BsicoComo j foi mencionado, a dieta ocidental rica em pro- tenas produz vrios cidos no-volteis (fixos), como o cido sulfrico, fosfrico e cidos orgnicos. Estes cidos so tamponados nos seguintes tipos de reao:2 H+ + SO -- + 2 Na+ + 2 HCO -43 2 Na+ + SO -- + 2 H O + 2 CO4222 H+ + HPO -- + 2 Na+ + 2 HCO -43 2 Na+ + HPO -- + 2 H O + 2 CO422Nestes exemplos, o CO2 assim produzido eliminado pelos pulmes, e os dois sais neutros, Na2SO4 e Na2PO4, so filtrados pelo glomrulo. Se estes sais fossem excretados pela urina, o organismo ficaria em dficit de bicarbonato de sdio (NaHCO3), o principal tampo extracelular utili- zado na neutralizao dos cidos fixos. Os rins evitam este dficit de bicarbonato de sdio atravs da excreo de NH4 e de acidez titulvel. Em ambas as operaes, o bicarbona- to recm-formado nas clulas tubulares renais absorvi- do para o sangue peritubular, juntamente com o sdio que foi filtrado.3+Excreo de Acidez Titulvel (AT)Se considerarmos uma urina com pH de 5,2, podemos adicionar a ela uma substncia alcalina at que seu pH se iguale ao pH do sangue, ou seja, 7,4. A quantidade de substncia alcalina (em ml) necessria para titular a uri- na at se igualar ao pH do sangue equivalente quan- tidade de H+ ligada aos tampes filtrados. Esta quanti- dade de cido assim excretada calculada e denomina- da acidez titulvel.Com a reabsoro de bicarbonato, a urina nos tbulos renais se torna cida. O hidrognio secretado para a luz tubular se combina com outros tampes que foram filtra- dos. Como parte deste ltimo processo, o sal neutroNa HPO convertido no sal cido NaH PO , principal2424-maneira de excreo de acidez titulvel. Outros tampes filtrados, como nions orgnicos, citrato, acetato e 3-hidro- xibutirato, so tambm titulados, mas de modo geral con- tribuem pouco para a AT, devido sua baixa concentra- o e baixo pK.3O esquema de formao da AT urinria mostrado na Fig. 11.6 (note as semelhanas com a Fig. 11.5). A principal reao que gera o hidrognio secretado parece ser a disso- ciao da gua; o OH- que simultaneamente liberado se combina com o CO2 intracelular, sob ao da anidrase car--bnica. Forma-se HCO , que adicionado ao fluido peri-3tubular e sangue. No lmen tubular, o H+ secretado secombina com Na+ e HPO --, formando NaH PO -, que 424excretado como cido titulvel na urina. Estas reaes ocor- rem no tbulo proximal, tbulo distal e ductos coletores. O efeito aqui obtido reabastecer o sangue com um bicar- bonato para cada bicarbonato consumido no processo deExcreo de Amnio (NH4 )+Se a formao de acidez titulvel fosse o nico mecanis- mo para excretar H+, a quantidade de hidrognio elimina- do na urina seria muito limitada pela quantidade de fos- fato e outros tampes que so filtrados. A observao de que na acidose existe um aumento no s da AT mas tam-bm do NH4+ na urina gerou a hiptese de que o NH +4pudesse constituir um mecanismo adicional. Note que o amnio aparece na urina sob forma de sais neutros (p.ex., cloreto de amnio NH4Cl), o que serve para excretar H sem uma maior diminuio no pH urinrio.3+O provvel mecanismo para a excreo de NH4 de-monstrado nas Figs. 11.7 e 11.8. Este processo consta de trs+etapas: 1) produo e secreo de NH4 nos tbulos proxi-mais; 2) mecanismo de contracorrente multiplicador de NH + nas alas de Henle, resultando no desenvolvimento4+de um gradiente corticopapilar para NH4+/ NH dentro do3interstcio medular; e c) difuso no-inica de NH3 paradentro dos ductos coletores.3PRODUO PROXIMAL E SECREO DE NH4+Esta primeira etapa ocorre predominantemente nas c- lulas tubulares proximais, onde a deaminao da glutami-na produz dois ons NH4 e um on de alfa-cetoglutarato. O metabolismo do ltimo para glicose, ou para CO2 e gua,+produz dois novos ons HCO . Assim como na excreo3-de AT, esta reao adiciona um HCO - para cada H+ que3 excretado neste caso, como parte do NH +. O sdio que4acompanha o HCO3 pode adentrar o fluido peritubular-atravs da Na-K-ATPase ou via co-transportador HCO .3-Em muitas circunstncias, o NH4 produzido no tbulo+proximal responsvel por quase todo o NH4 excretado+Fig. 11.6 Mecanismo de formao de acidez titulvel. Ver o tex- to. (Adaptado de Valtin, H.; Schafer, J.A.3)na urina.3 importante lembrar que nos quadros de aci-tamponamento de um cido fixo.3captulo 11171dose metablica h um aumento significativo na produ- o de NH3 a partir da glutamina, tornando-se a molcu-la de NH4 o principal meio de excreo dos ons H na++urina. Alm disso, a hipocalemia aumenta a produo deNH , levando a uma maior secreo de H para o lmen4++tubular.GRADIENTE INTERSTICIAL CORTICOPAPILAR PARA NH4+/NH3Nas alas de Henle, h um mecanismo contracorrentemultiplicador de NH4 que produz um gradiente para++NH /NH no interstcio medular. Nos segmentos ascen-43dentes espessos, o NH reabsorvido principalmente por4+transporte ativo secundrio, substituindo o K+ no co-trans- portador Na:K:2Cl que se localiza na membrana apical.Nos segmentos ascendentes delgados a reabsoro de++NH4 pode ser passiva. A secreo de NH4 nos ramosdescendentes pode ocorrer mais por secreo paralela deH+ e NH do que por secreo de NH +. O efeito final o34mesmo, e a conseqncia importante que a concentrao intersticial de amnia total (isto , NH4 e NH3) se eleva com a proximidade da papila.3+SECREO DE AMNIA NOS DUCTOS COLETORES (NH3)O segmento distal dos tbulos coletores e o ducto cole- tor so constitudos por pelo menos dois tipos principais de clulas, uma das quais, a clula intercalada alfa, secreta H+ mas no reabsorve Na+. Nesta clula, o H+ que derivado da dissociao da gua secretado na luz tubular por dois co-transportadores, H+-ATPase e H+-K+-ATPase. O H+ se-cretado se combina com o NH para formar NH , que 34+ento excretado sob a forma de sais neutros, como o NH4Cl ou (NH4)2SO4. O NH3 pode difundir-se passivamente do interstcio onde gerado pelo mecanismo de contracorren- te multiplicador, atravs da clula, para a luz tubular.3O HCO - formado pela dissociao da gua cruza a mem-3brana basolateral para o fluido peritubular por difuso fa-cilitada, atravs de um trocador HCO -/Cl-. Ento, como3na excreo de AT e com o mecanismo do NH + dos tbu-4los proximais, o resultado da reao nos ductos coletores a recuperao de um HCO para cada H que excretado,3-+ou seja, exatamente o que preciso aps um HCO ter sido3-consumido no tamponamento de um H+ adicionado. O s- dio filtrado reabsorvido pelas clulas principais.3DIFUSO NO-INICAA amnia (NH ) um gs que atravessa a membrana3celular com grande facilidade, por ser lipossolvel, e podeFig. 11.7 Produo de amnio (NH +) nos tbulos proximais, a4partir da glutamina. (Adaptado de Valtin, H.; Schafer, J.A.3)Fig. 11.8 Produo de amnio nas clulas intercaladas alfa dos ductos coletores. (Adaptado de Valtin, H.; Schafer, J.A.3)172Metabolismo cido-Bsicodifundir-se do interstcio para o lmen tubular. Pratica-mente todo o NH que se difunde transformado em NH ,34+pois o fluido tubular cido. Quanto mais cida for a uri- na, maior esta transformao. Devido impermeabili- dade do segmento, o NH4 formado no pode difundir- se novamente atravs do epitlio, e ento tem que ser ex-+cretado. Mais de 98% da amnia total (NH + NH ) es-34+to sob a forma de NH , pois o pH urinrio est na faixa4+de 4,4-7,4.3A excreo cida total corresponde soma da acidez titulvel e amnio urinrio, menos o bicarbonato restantena urina (AT + NH + - HCO - urinrio).1743Ponto-chave:O controle renal do equilbrio cido-bsico realizado atravs dos seguintes mecanismos:Reabsoro do HCO3 filtrado-Regenerao de HCO3 atravs da excreo de H+ ligado a tampes (AT) e na forma de+-amnio (NH )4DISTRBIOS CLNICOS DO METABOLISMO CIDO-BSICOO estado cido-bsico avaliado atravs da gasometria, e no h diferenas significativas entre uma amostra arte- rial ou venosa com relao ao pH, bicarbonato e PCO2. No sangue arterial, porm, possvel avaliar tambm as vari- veis de oxigenao, como a PO2 e a saturao arterial de oxignio, que permitem consideraes sobre a ventilao do paciente. Tomar o cuidado de no utilizar garrote e heparinizar a seringa adequadamente. Aps a coleta do sangue, homogeneizar o contedo, eliminar as bolhas de ar e vedar a seringa, encaminhando a amostra imediata- mente para laboratrio ou mantendo-a refrigerada at o momento da anlise. A demora em processar a amostra promove o consumo de oxignio e a produo de CO2, modificando os resultados.18,19Como mencionamos h pouco, a observao da equao de Henderson-Hasselbalch indica que quatro distrbios primrios do metabolismo cido-bsico podem ocorrer: aci- dose metablica, acidose respiratria, alcalose metablica e alcalose respiratria. Em princpio, pode parecer que o diag- nstico de anormalidade metablica ou respiratria pode ser feito apenas conhecendo-se o bicarbonato plasmtico e a PCO2, respectivamente. Em realidade, isto no possvel, pois cada distrbio cido-bsico primrio produz uma rea- o compensatria secundria. Alm das reaes compen- satrias normais, podem surgir distrbios cido-bsicosAcidose MetablicaA acidose metablica um distrbio em que h eleva- o na concentrao de hidrognio, gerando pH baixo no fluido extracelular. O bicarbonato encontra-se diminudo, por estar sendo consumido no tamponamento do excesso de cido (H+). O hidrognio em excesso estimula o centro respiratrio, provocando hiperventilao como mecanis- mo compensatrio, eliminando mais CO2.19CAUSASA acidose metablica pode ser resultado de um aumento na produo ou diminuio na excreo renal de cido, ou ainda, perda de bicarbonato (v. Quadro 11.1).Produo Aumentada de cidoQuando existe aumento na produo de cidos, pode ocor- rer acidose grave, causando significativa diminuio no bi- carbonato plasmtico. So exemplos disso a acidose lctica, a cetoacidose diabtica ou alcolica e a intoxicao por algumas drogas (como, por exemplo, o cido acetilsaliclico).19ACIDOSE LCTICA. O cido lctico normalmente produzido em nosso organismo, sendo quase todo conver- tido em glicose ou piruvato, no fgado e nos rins. O lactato acumula-se quando sua produo est aumentada ou sua utilizao diminuda.19Quadro 11.1 Causas de acidose metablicamistos, como veremos nas prximas sees.Adaptado de Rose, B.D.19Produo cida aumentadaAcidose lcticaHipoperfuso tecidualMetforminEtilismoDoenas malignasInfeco por HIVAcidose D-lcticaCetoacidoseDiabetes melitoEtilismoToxinas ingeridasAspirinaEtilenoglicolMetanolPerda de bicarbonato pela urina ou fezesDiarriaFstulas pancreticas, biliaresAcidose tubular renal proximal (tipo 2)Reduo na excreo renal de cidoInsuficincia renalAcidose tubular renal tipo 1Acidose tubular renal tipo 4 (hipoaldosteronismo)OutrasDilucionaltomas de embriaguez, confuso mental, dor abdominal eEsta acidose, de modo geral discreta, resulta da diluiocaptulo 11173A produo deste cido aumenta em situaes em que a oferta de oxignio para os tecidos inferior s necessi- dades, como, por exemplo, na hipoperfuso presente no choque hipovolmico, cardiognico ou sptico. Nestas cir- cunstncias, alm de o piruvato ser preferencialmente con- vertido a lactato, sua utilizao est diminuda, devido s alteraes na perfuso do fgado e rins.19 Menos freqen- temente, a produo de cido lctico pode aumentar ou seu metabolismo diminuir, por doenas hepticas ou deficin- cias enzimticas hereditrias.20O uso de metformin no diabetes melito pode produzir acidose lctica, principalmente em presena de disfunorenal, heptica, ou etilismo. Eventualmente, pacientes eti- listas apresentam acidose lctica, causada por hipoperfu- so ou diminuio da utilizao heptica de lactato.21Nas doenas malignas, o metabolismo anaerbio que ocorre dentro de massas celulares mal vascularizadas pode ocasionar acidose lctica. Em pacientes com SIDA, a aci-dose lctica est relacionada doena heptica ou miopa- tia induzidas pela zidovudina, ou presena de deficin- cia de riboflavina.21A acidose D-lctica ocorre em pacientes submetidos a bypass jejuno-ileal, resseco de intestino delgado ou ou- tras causas de sndrome do intestino curto. Nestas situa-es, na presena de crescimento exagerado de bactrias anaerbicas, o clon converte glicose e amido em cido D- lctico, que absorvido pela circulao. A desidrogenase L-lctica, que metaboliza o L-lactato fisiolgico em piru- vato, no atua sobre o cido D-lctico. Os pacientes apre- sentam anormalidades neurolgicas aps sobrecarga de carboidratos.22CETOACIDOSE. A cetoacidose diabtica uma desor- dem em que a deficincia de insulina e o excesso de gluca- gon produzem aumento da sntese heptica de cetocidos, principalmente cido beta-hidroxibutrico e cido acetoa- ctico.19O jejum prolongado tambm pode produzir cetoacido-se, mas de modo geral os cidos gerados no consomem mais do que 3-4 mEq de bicarbonato/litro. Em etilistas, a associao de um aporte deficiente de carboidratos com os efeitos do lcool inibindo a gliconeognese e estimulando a liplise tambm pode produzir cetoacidose. A presena de diabetes agrava esta condio.23INGESTO DE TOXINAS. Em nosso organismo, o cido acetilsaliclico convertido em cido saliclico. A intoxicao por altas doses deste cido produz acidose metablica devido interferncia com o metabolismo oxi- dativo, levando ao acmulo de cidos orgnicos, como o lactato e cetocidos. Em doses menores, o cido acetilsali- clico pode induzir alcalose respiratria, por estimulao direta do centro respiratrio.19,24A intoxicao pelo metanol produz um quadro caracte- rstico de sintomatologia do sistema nervoso central, ocu-lar e abdominal. Agudamente os pacientes apresentam sin-vmitos, podendo evoluir com pancreatite. As alteraes oculares, como hiperemia conjuntival, diplopia e amauro- se, acompanham-se de alterao da fundoscopia, que de- monstra neurite ptica. O metabolismo do metanol produz cido frmico, responsvel pela acidose.24,25O etilenoglicol est presente em produtos anticongelantes e fluido de radiador, e tambm utilizado em algumas eta- pas na indstria de bebidas. O etilenoglicol ingerido meta- bolizado em compostos txicos, como o cido oxlico, pela ao da desidrogenase alcolica. Estes compostos txicos provocam disfuno neurolgica aguda, com ataxia, confu- so, convulses e coma. Nos rins, determinam a deposio de cristais de oxalato de clcio e insuficincia renal aguda.25Perda de BicarbonatoPara cada molcula de base que perdida, um prton deixa de ser tamponado, resultando em acmulo de cido fixo.20 A perda de secrees alcalinas do pncreas e rvore biliar e as diarrias induzidas ou no por laxantes podem causar aci- dose metablica.19 Na acidose tubular renal proximal ocor- re perda de grandes quantidades de bicarbonato.Reduo na Excreo Renal de cidoPara que o equilbrio cido-bsico seja mantido na in- suficincia renal, necessrio que ocorram adaptaes nos nefros restantes. Inicialmente, h aumento da excreo de+) por nefro. Porm, quando a taxa de filtra-amnio (NH4o glomerular cai para menos de 30-40% do normal, co- mea a haver reteno da carga cida diria; acidose ocor- re quando a massa renal remanescente estiver em torno de 20%. A diminuio da excreo cida na falncia renal causada principalmente pela pequena quantidade de nefros funcionantes. Aumento de PTH, expanso volmi- ca e diurese de solutos, observados na insuficincia renal, inibem a reabsoro de bicarbonato. Tambm ocorre dimi- nuio da produo de amnia (NH3). Como o bicarbona- to est sendo consumido, outros tampes acabam sendo acumulados (sulfato e fosfato).24 Os tampes plasmticos so utilizados para neutralizar parte do cido retido, mas a principal forma de tamponamento nesta situao feita dentro das clulas e nos ossos.19As acidoses tubulares do tipo 1 (distal) e 4 (hipoaldos- teronismo) so raras. Na ATR tipo 1, o acmulo de cido resulta de uma incapacidade de diminuir o pH urinrio para menos que 5,5-6. O pH urinrio alcalino que resulta impede os mecanismos de produo de acidez titulvel e aprisionamento da amnia no lmen tubular sob forma de amnio.19 Na acidose distal tipo 4, a deficincia de aldos- terona impede a secreo distal de hidrognio e potssio, resultando em acidose metablica e hipercalemia.18OutrasCabe aqui um comentrio sobre a acidose dilucional.174Metabolismo cido-Bsicodo bicarbonato plasmtico pela infuso rpida de grandes quantidades de fluido que no contm bicarbonato ou seus precursores (p.ex., o lactato). Habitualmente a queda no bicarbonato no ultrapassa 10% e rapidamente corrigi- da pelos rins.18,25MANIFESTAES CLNICAS E EFEITOS SISTMICOSAs manifestaes clnicas da acidose metablica depen- dem da doena primria que est produzindo a acidose e da velocidade de instalao do distrbio. Porm, em cir- cunstncias graves, pode haver sintomas decorrentes da prpria acidose metablica.Como j foi mencionado, a acidose metablica produzuma hiperventilao, com movimentos respiratrios pro- fundos (respirao de Kussmaul), observada ao exame f- sico, principalmente quando o pH menor que 7,20.Observam-se vmitos, dores pelo corpo e fadiga. Com o aumento da gravidade da acidose, geralmente com bicar- bonato inferior a 10 mEq/litro, observa-se diminuio da contratilidade miocrdica, dilatao arteriolar, venoconstri- o perifrica e arteriolar pulmonar. Conseqentemente h diminuio do dbito cardaco, hipotenso arterial, diminui- o do fluxo sanguneo para os rins e fgado, maior sensibi- lidade a arritmias cardacas e diminuio da responsivida- de cardiovascular s catecolaminas. A associao destas manifestaes gera um ambiente propcio para o desenvol- vimento de insuficincia cardaca congestiva.H tambm manifestaes neurolgicas, com progres- siva diminuio do nvel de conscincia e at coma. Obser-va-se tambm maior degradao protica e reduo da densidade ssea, principalmente nas acidoses crnicas.26ACHADOS LABORATORIAISA acidose metablica caracteristicamente causa umadiminuio do pH, diminuio do bicarbonato e diminui- o da PCO2. A compensao respiratria se inicia na primeira hora e se completa em at 24 horas. Esta compensao cau- sa a queda de 1,2 mmHg na PCO2 para cada reduo de 1 mEq/litro na concentrao de bicarbonato. [HCO ] = 1,2 X [CO ]32-(podem ser aceitas diferenas de 2 mEq/litro)27 Por exemplo, para um bicarbonato de 18 (reduo de 6em relao ao normal), a hiperventilao dever trazer a PCO2 para cerca de 32,8 (PCO2 normal de 40 - 7,2). Se aPCO2 estiver maior ou menor que este valor, o paciente tem um distrbio misto: alm da acidose metablica, acidose ou alcalose respiratria, respectivamente.25,27Pode haver hipercalemia, causada pelo desvio inico con- seqente necessidade de tamponamento do excesso de hidrognio dentro das clulas.26 Um on hidrognio entra na clula, mas ao mesmo tempo, para manter a eletroneu- tralidade, deve sair da clula um outro on de carga posi-esta sada do potssio da clula se deva a uma inibio da bomba Na-K-ATPase celular pela acidose. Ao se corrigir a acidose, o potssio retorna para dentro das clulas, pois no existe mais necessidade de tamponamento intracelular.Alm dos dados da histria clnica, uma medida que auxilia no diagnstico causal da acidose metablica oclculo do anion gap (hiato-inico).28 A necessidade de manter a eletroneutralidade faz com que o nmero de c- tions no plasma seja igual ao nmero de nions. Os cti- ons so representados principalmente pelo sdio (o pots- sio no habitualmente includo no clculo, pois sua in- terferncia pequena), e os nions, pelo cloro e bicarbona- to. Porm, h outros nions, que no so dosados habitu- almente, mas que contribuem para a frao aninica do plasma: protenas, lactato fosfato e sulfato. Esta frao de nions identificada ao se verificar que a soma dos nions medidos no igual dosagem do sdio.24Anion gap = Na+ - (Cl- + HCO -)3Utilizando as concentraes normais dos eletrlitos na- = 24, e Cl- = 105), veri- ficamos que entre ctions e nions existe uma diferena de 8-16 mEq/litro, e que corresponde aos nions que no fo-ram medidos (nions no mensurveis), mas que esto presentes no plasma e contribuem para contrabalanar as cargas catinicas.20,24 Possivelmente os nions que consti- tuem o hiato inico sejam os tampes aninicos do espao extracelular. 20Observe a frmula do hiato inico. Se a concentrao de cloro se mantm constante na acidose metablica, mesmo havendo queda no bicarbonato (usado no tamponamento do hidrognio dissociado), a manuteno da eletroneutra- lidade se faz custa do aumento de algum nion que no o cloreto.20 Os fosfatos e as protenas no sofrem variaes rpidas, de forma que existe pequena possibilidade de que sejam os responsveis pelo aumento. Ento, a eletroneu- tralidade deve estar sendo mantida pelo aumento de algum nion que em condies normais no est presente no plas- ma. Exemplos disso so: a) lactato, que se acumula na aci- dose lctica; b) beta-hidroxibutirato na cetoacidose; c) au- mento dos nions sulfato, fosfato e cidos orgnicos, na insuficincia renal crnica; d) cido frmico na intoxicao pelo metanol; oxalato e glicolato na intoxicao por etile- noglicol, e lactato e cetonas na intoxicao pelo cido ace- tilsaliclico.27 Esse tipo de acidose metablica, em que o cloro permanece normal, chamada de acidose normoclor-frmula acima (Na = 140, HCO3mica, ou com anion gap (hiato inico) aumentado.20,27Ao contrrio, nas acidoses causadas por perda de bicar- bonato, como as diarrias, no h reteno de nions an- malos, e o hiato inico praticamente no se altera, j que medida que diminui o bicarbonato, pela perda intestinal, aumenta a reabsoro de cloro, para manter a eletroneu- tralidade. Este tipo de acidose, em que h perda de bicar- bonato, com aumento do cloro, chamada de acidose hiper-tiva o potssio, principal ction do intracelular. Talvezclormica, ou com anion gap normal (v. Fig. 11.10).20captulo 11175Alguns autores tm ressaltado o fato de que outros ni- ons e ctions, medidos rotineiramente ou no, podem al- terar o clculo do hiato inico, e que, na verdade, o termo anion gap no correto. Na verdade, o hiato inico seria a diferena entre os nions e os ctions no mensurveis (ni- ons no mensurveis - ctions no mensurveis). Assim, fica mais simples compreender o AG aumentado em conse-qncia de hipocalcemia, hipomagnesemia ou hiperalbu- minemia na contrao de volume, e o AG diminudo em presena de hipercalemia ou hipoalbuminemia.27 Porm, rotineiramente, a interpretao tradicional do anion gap suficiente. No Quadro 11.2 so observadas as concentra- es normais dos ctions e nions no determinados.As acidoses metablicas podem ser classificadas de acor- do com o anion gap (v. Quadro 11.3). Esta classificao pode auxiliar principalmente quando h dificuldade em definir a causa da acidose metablica, por exemplo, num pacien- te comatoso, cuja histria clnica se desconhece; o clculo do anion gap permite situar entre as causas mais prov- veis, possibilitando uma abordagem apropriada para cada caso.Alm do desvio de potssio originado pela necessida- de de manter a eletroneutralidade, os nveis de potssio no sangue podem fornecer pistas quanto etiologia da acidose metablica. No Quadro 11.4 observa-se a correlao entre os nveis de potssio e causas de acidose metablica.Em algumas situaes pode haver sobreposio de cau- sas de anion gap normal ou aumentado. Por exemplo, de modo geral, a clera causa acidose com anion gap normal, como as outras diarrias. Porm, quando esta doena cursa com hipoperfuso (acidose lctica) e contrao de volume (hiperalbuminemia), o anion gap pode estar aumentado.27Alm destas alteraes laboratoriais, a acidose metab- lica ocasiona leucocitose, hiperfosfatemia, hiperglicemia e hiperuricemia. A leucocitose, muitas vezes superior a25.000 leuccitos, conseqente a uma diminuio da marginao leucocitria, devendo ser excludos processos infecciosos subjacentes.24A acidose lctica hipxica pode provocar degradao muscular e hiperfosfatemia. A acidose inibe a ao perif- rica da insulina, gerando hiperglicemia. A competio de nions orgnicos e uratos pela secreo leva a um aumen- to dos nveis de cido rico no sangue.24,26Fig. 11.9 Relao entre o pH urinrio e a excreo de NH . Ob-3servem que, quando o pH urinrio diminui, a produo de NH3aumenta. (Obtido de Pitts, R.F.50)Fig. 11.10 Classificao da acidose metablica de acordo com o anion gap. (Adaptado de Adrogu, H.J.; Madias, N.E. In: Schrier, R.Atlas of Kidney Diseases on line www.HDCN.com)176Metabolismo cido-BsicoTratamento da Acidose MetablicaPara pacientes com acidemia leve ou moderada (pH > 7,20), ou quando o processo subjacente possa ser rapidamente controlado, muitas vezes a administrao de lcali no ne- cessria. Porm, em pacientes com acidose grave (pH menor que 7,20; bicarbonato inferior a 8), j existem depresso mio-Hiato inico normal (hiperclormica)Perdas de bicarbonatoGastrointestinalDiarriaFstulas pancreticas, biliaresRenalInibidores da anidrase carbnicaAcidose tubular renal OutrasAcidose dilucionalNutrio parenteralcrdica e disfunes enzimticas significativas, e a adminis-Adaptado de Shapiro, J.I.18retidos resulta em rpida regenerao do bicarbonato, com resoluo parcial ou completa da acidemia. O lcali pode at mesmo retardar a recuperao, por aumentar a cetog- nese heptica. Em pacientes com cetoacidose diabtica e pH inferior a 7,10, pequenas doses de bicarbonato podem ser administradas com o objetivo de minimizar a depresso miocrdica e hipoperfuso tecidual.29A cetoacidose alcolica corrigida com a apropriada reposio de nutrientes e interrupo da ingesto de eta- nol. A infuso de glicose estimula a secreo de insulina mas inibe a secreo de glucagon, promovendo a regene- rao dos estoques de bicarbonato a partir do metabolis- mo dos cetocidos retidos.29Nos casos de acidose lctica causada por oxigenao tecidual inadequada, o ponto essencial no tratamento a correo da mesma, com repleo do volume circulante efetivo, suporte ventilatrio, agentes inotrpicos e trata- mento da septicemia. Na acidose lctica resultante de in- toxicao por metanol ou etilenoglicol, est indicada a di- lise para remoo das toxinas, alm da administrao de grandes quantidades de lcali. Etanol o antagonista do metanol. 29Quadro 11.3 Causas de acidose metablica de acordo com o hiato inicoHiato inico aumentado (normoclormica)Produo cida aumentadaCetoacidose diabtica ou alcolicaAcidose lcticaErros inatos do metabolismo Ingesto de substncias txicasIntoxicao por salicilatoIngesto de metanolIngesto de etilenoglicol Falha na excreo cidaInsuficincia renal aguda ou crnicaTRATAMENTOO tratamento dirigido doena bsica e, em algumas situaes, prpria acidose metablica, como veremos a seguir.Tratamento da Doena de BaseA acidose metablica manifestao de uma doena primria, e o tratamento deve ser dirigido correo des- ta doena.Na cetoacidose diabtica, o ponto fundamental no tra- tamento a administrao de insulina e a correo dos distrbios da gua, sdio e potssio. No se deve adminis- trar lcali de rotina, pois o metabolismo dos cetocidosQuadro 11.4 Correlao entre os nveis de potssio, anion gap e causas de acidose metablicaAnion gap normalAnion gap aumentadoPotssio srico reduzidoPotssio srico normal ou elevadoDiarriaCetoacidose diabticaInibio da anidrase carbnicaCetoacidose alcolicaAcidose tubular renalAcidose lcticaIntoxicao por salicilatoPotssio srico elevadoMetanolAdministrao de NH4ClIngesto de paraldedoPielonefrite crnicaEtilenoglicolUropatia obstrutivaInsuficincia renalQuadro 11.2 Concentraes normais dos ctions e nions no mensurados rotineiramenteCtions no determinadosmEq/Lnions no determinadosmEq/LK+4,5Protena15Ca++5PO4--2Mg++1,5SO4--1cidos orgnicos5Total1123captulo 11177trao de bicarbonato de sdio pode ser benfica. A acidose deve ser tratada se estiver causando disfunes orgnicas graves.18 Para calcular a quantidade necessria de bicarbona- to a ser administrada, utilizamos a frmula a seguir:pode ser evitada ou tratada com o uso de diurticos de ala,Bic necessrio = (Bicdesejado - Bicatual) X espao do Bic Onde:18Bicnecessrio = quantidade de bicarbonato de sdio a admi- nistrar (em mEq)Bicdesejado = nvel desejado de bicarbonato Bicatual = bicarbonato dosado no sangue Espao do Bic = 50% do peso corporalO espao de bicarbonato uma estimativa da capacida- de total de tamponamento do organismo, que inclui o bi- carbonato do extracelular, protenas intracelulares e carbo- nato do osso. Com bicarbonato normal ou pouco reduzi- do, o excesso de hidrognio tamponado proporcional- mente na gua corporal total, e o espao aparente de bi- carbonato de 50% do peso magro do indivduo.18,30 Este espao aumenta na acidose metablica grave, pois as c- lulas e o osso passam a contribuir cada vez mais para o tamponamento, podendo chegar a 70% do peso corporal quando a concentrao de bicarbonato cai abaixo de 10 mEq/litro; com bicarbonato menor que 5 mEq/litro, o es- pao pode ser de 100%.29-31Por exemplo, um paciente de 70 kg tem um bicarbona- to de 9 mEq/litro, que se deseja elevar para 15 mEq/litro. O espao de bicarbonato de 70% e 50% para estas con-centraes, respectivamente. Considere ento como espa- o de bicarbonato a mdia entre 70% e 50%, ou seja, 60%.Bicnecessrio = (Bicdesejado - Bicatual) X espao do BicBicnecessrio = (15 - 9) X (0,7 X 70 kg) = 6 X 49 = 294 mEqEnto, de acordo com este clculo, cerca de 290 mEq de lcali (geralmente bicarbonato de sdio intravenoso) po- dem ser administrados nas primeiras 4-6 horas. Alguns autores sugerem que sempre se utilize o valor de 50% para o espao de bicarbonato, independente do valor do bicar- bonato plasmtico.29 Deve ser assinalado que esta estima- tiva no exata, e so necessrias avaliaes do pH extra- celular pelo menos 30 minutos aps o trmino da infuso. Com o pH em nvel mais seguro, no mais necessria reposio intravenosa, pois os rins sero capazes de rege- nerar o bicarbonato necessrio.30O tratamento da acidose metablica controverso, emfuno dos potenciais efeitos deletrios do bicarbonato administrado.18 A infuso de grandes quantidades de bi- carbonato de sdio a 8,4% (1 mEq/ml) pode ocasionar hi- pernatremia, hiperosmolalidade, diminuio da frao ionizada do clcio, hipocalemia e aumento da produo de cidos orgnicos.26 Outra complicao que ocorre principal- mente em pacientes cardiopatas ou nefropatas a sobre- carga de volume ocasionada pelo sdio da soluo, quee, se necessrio, dilise. Outro aspecto desfavorvel a possibilidade de alcalose muito abrupta, quando a corre- o da acidose for muito agressiva.29O tamponamento de prtons pelo bicarbonato liberaCO2 (HCO3 + H H2CO3 H2O + CO2), elevando a-+PCO nos lquidos corporais. Este efeito pode ser prejudi-2cial em pacientes com reserva ventilatria limitada, faln-cia circulatria ou que esto sendo submetidos a ressusci- tao cardiopulmonar. Nestas circunstncias, paradoxal-mente pode ocorrer piora da acidose intracelular e extra-celular, se a PCO exceder a frao de HCO . No sistema23-nervoso central isto traz conseqncias graves, pois o CO2em maior quantidade atravessa rapidamente a barreira li-qurica, elevando a PCO do lquor e piorando a acidose2do sistema nervoso central.29,32De acordo com os consensos mais recentes da Sociedade Americana de Cardiologia sobre parada cardiorrespiratria, o uso de bicarbonato de sdio na parada cardiorrespirat- ria considerado Classe 3 (tratamento inadequado, sem evidncia cientfica de validade, e que pode ser prejudici- al). Porm, em situaes especiais, e sob monitorizao ade- quada, o bicarbonato de sdio pode vir a ser utilizado: a) Quando houver acidose e hipercalemia comprovada (Clas- se 1 considerado tratamento til e efetivo); b) No trata- mento de acidose metablica responsiva a bicarbonato (Clas- se 2a existncia de evidncias favorveis ao seu uso); e c) Para controle de acidose ps-circulao espontnea em pa- rada cardiorrespiratria de longa durao e como coadju- vante na parada cardiorrespiratria desencadeada por an- tidepressivos tricclicos (Classe 2b tratamento no vali- dado em estudos clnicos, podendo ser til em alguns do- entes e provavelmente sem reaes adversas).33Nas acidoses metablicas crnicas, o bicarbonato desdio pode ser administrado por via oral. No Brasil est disponvel o bicarbonato de sdio em p, contendo 12 mEq de bicarbonato e 12 mEq de bicarbonato por grama.18Pontos-chave:A acidose metablica classificada de acordo com o hiato inico, que indica qual a causa mais provvel: hiato inico = Na+ -- + Cl-)(HCO3Hiato inico aumentado: acrscimo de cido Hiato inico normal: perda de bicarbonatoO mecanismo esperado de compensao a eliminao de CO2, atravs de hiperventilaoA administrao de bicarbonato tem indicaes precisas, e a quantidade calculada pela frmula:Bicnecessrio = (Bicdesejado - Bicatual) X espao do Bicde hidrognio quando a secreo distal deste on estiverse estabelece.178Metabolismo cido-BsicoComo alternativa administrao de bicarbonato, que tem como inconveniente a produo de CO2, poderia ser utilizada uma mistura de bicarbonato de sdio com car- bonato de sdio (Carbicarb ainda no disponvel para uso clnico), que gera mais bicarbonato do que CO2; alm disso, o carbonato de sdio reage com o cido carbnico, consumindo o CO2. Esta soluo no evita hipervolemia e hipertonicidade.29Alcalose Metablica a situao clnica em que h pH elevado (alcalino), baixa concentrao hidrogeninica, aumento na concentra- o de bicarbonato e PCO2 elevada.A alcalose um distrbio cido-bsico relativamente comum, e sua importncia pode ser melhor avaliada quan-do se correlacionam mortalidade e grau de alcalose. Em um grupo de 177 pacientes cirrgicos intensamente alcalticos, verificou-se que, num pH de 7,54 a 7,56, a mortalidade foi de 40%, e num pH de 7,65 a 7,7, ela atingiu 80%.34CAUSAS DE ALCALOSE METABLICAAo se avaliar um paciente com alcalose metablica, necessrio esclarecer dois pontos fundamentais: o motivo que levou ao aumento do bicarbonato (fase de gerao da alcalose metablica) e os fatores que evitaram a excreo de bicarbonato pelos rins, permitindo a persistncia da alcalose (fase de manuteno)2,35 (v. Quadros 11.4 e 11.5).GERAO DA ALCALOSE METABLICAPerda de HidrognioO on H+ pode ser perdido do lquido extracelular atra- vs do trato gastrintestinal, dos rins ou por um desvio para o interior das clulas. Se a perda for maior que o ganho de cido proveniente da dieta e catabolismo, ocorrer um aumento da concentrao plasmtica de bicarbonato. O Quadro 11.4 mostra as diversas situaes clnicas em que esta perda de H+ pode ocorrer.PERDA GASTROINTESTINAL DE H+. Em indivdu-os normais, a secreo de cido pelo estmago no leva aalcalose metablica, pois esta perda de hidrognio equili- bra-se com uma perda de bicarbonato nas secrees pan- creticas. Porm, quando o suco gstrico eliminado atra- vs de vmitos ou drenagem gstrica por sondas, h ten- dncia para alcalose metablica por dois motivos: perda pura do hidrognio e ausncia de estmulo para a secre- o de bicarbonato. Quando se perde hidrognio, a reaodo sistema cido carbnico-bicarbonato gera HCO , de3-forma que para cada mEq de hidrognio perdido gerado 1 mEq de bicarbonato.2CO2 + H2O H2CO3 H + HCO+-3PERDA RENAL DE H+. possvel haver perda renalaumentada. Isto ocorre em situaes em que existe aporte adequado de sdio e gua aos stios tubulares distais e aumento dos nveis de aldosterona. Alm de estimular a bomba H-ATPase, a aldosterona estimula a reabsoro de sdio, tornando a luz tubular mais eletronegativa e mini- mizando a retrodifuso dos ons hidrognio para fora da luz tubular. A secreo distal de potssio tambm est aumentada, resultando em hipocalemia.35O excesso primrio de mineralocorticides cursa com alcalose metablica e freqentemente com hipertenso arterial. Porm, os pacientes com hiperaldosteronismo se- cundrio (p.ex., na cirrose ou insuficincia cardaca) demodo geral no apresentam alcalose metablica ou hipo- calemia, pois o efeito estimulatrio da aldosterona con- trabalanado pelo menor aporte distal de sdio e menor volume urinrio. Estes fatores reduzem a quantidade de hidrognio e potssio na urina final. Se um nion no reabsorvvel (p.ex., penicilina) for administrado na vign- cia de depleo de volume, a excreo deste nion obriga a perda de H+ ou K+ para manter a eletroneutralidade, levando ento a hipocalemia e alcalose metablica.35O uso de diurticos de ala ou tiazdicos produz aumen-to do aporte distal de sdio e gua, possibilitando a indu- o de excreo aumentada de hidrognio. Uma diurese volumosa pode produzir algum grau de depleo, contri- buindo para o desenvolvimento de alcalose metablica.A acidose respiratria crnica leva a um aumento na secreo de hidrognio, ao mesmo tempo em que o bicar- bonato do plasma aumenta, para normalizar o pH (meca-nismo de compensao). Mas quando se reduz abrupta-35mente a PCO (p.ex., em ventilao mecnica), desenvol-2ve-se alcalose metablica, por no ter havido tempo paraos rins eliminarem o excesso de bicarbonato. Nesta situa- o, podem desenvolver-se graves anormalidades neuro- lgicas, pois o pH no crebro aumenta rapidamente com a diminuio da PCO2. Estas complicaes justificam a ne- cessidade de reduo gradual da PCO2 em pacientes com acidose respiratria crnica.35DESVIO DO HIDROGNIO PARA O INTRACELU-LAR. O desvio do on hidrognio para o espao intracelu- lar pode ocorrer na hipocalemia (v. Cap. 12). Com o obje-tivo de repor o potssio do espao extracelular, a hipoca- lemia induz a sada do potssio do intracelular; para man- ter a eletroneutralidade, o hidrognio entra nas clulas, diminuindo os nveis plasmticos e aumentando o pH.Adio de Bicarbonato ao Lquido ExtracelularA administrao de bicarbonato ou seus precursores, tais como lactato, citrato ou acetato, num ritmo maior que a produo diria de cido elevar os nveis plasmticos de bicarbonato. Se a funo renal for normal, uma carga de bicarbonato quase toda excretada, causando pequena variao no pH (v. Quadro 11.5). Porm, se a capacidade de excreo renal for ultrapassada, a alcalose metablicacaptulo 11179Outro fato a ser considerado que o lactato (na acidose lctica) e o beta-hidroxibutirato (na cetoacidose diabtica) regeneram bicarbonato quando so metabolizados. Nestas duas circunstncias, a administrao de bicarbonato ex- geno representaria um excesso de lcali, resultando em alcalose metablica.O citrato utilizado em anticoagulao para hemodili- se em pacientes com risco de sangramento, ou na anticoa- gulao de hemoderivados, pode tambm ser convertido a bicarbonato. A administrao de mais de oito unidades de sangue estocado ou plasma fresco congelado produzeste efeito.35Perda de Lquido Contendo Grandes Quantidades de CloroQuando se perde sdio, cloro e pouco bicarbonato, como ocorre na administrao de diurtico de ala, h contrao do extracelular com aumento relativo na concentrao do bicarbonato.Em certas situaes, porm, h perda de fluidos mui-to ricos em cloro. So exemplos disso a perda de secrees gstricas em pacientes com acloridria, a diarria no ade- noma viloso do clon e cloridorria congnita (esta ltima um defeito raro na reabsoro intestinal de cloro e secre- o de bicarbonato, com diarria crnica). Note que gran- de parte dos adenomas vilosos do clon, que constituem 5% dos plipos intestinais e que tm potencial de malig- nidade, produzem acidose metablica hiperclormica, pela perda de grandes volumes de fluido contendo po- tssio e bicarbonato. Cerca de 10-20% destes tumores tm um padro secretor diverso, com secreo preferencial deA sndrome de Bartter uma desordem rara, diagnosti- cada principalmente em crianas, e que causa hipocalemia e alcalose metablica resistente ao cloreto (v. prximas sees). Os pacientes apresentam cloro urinrio elevado, alcalose metablica, hiperplasia do aparelho justaglome- rular (inespecfica), gradiente transtubular de potssio ina- propriadamente alto e hiperaldosteronismo hiper- reninmico, sem hipertenso arterial. causada por uma alterao na funo do co-transportador potssio/cloreto.37 A sndrome de Gitelman tem caractersticas semelhan- tes sndrome de Bartter, porm com hipomagnesemia e hipocalciria. causada por alterao na funo do co- transportador sdio/cloreto no tbulo contornado distal.37MANUTENO DA ALCALOSE METABLICAComo j foi mencionado, normalmente os rins so ca- pazes de excretar os excessos de bicarbonato. Portanto, para que uma alcalose metablica persista, necessria a presena de dois grupos de anormalidades: 1) Perda con- tinuada de hidrognio, desvio transcelular de hidrognio, administrao de bicarbonato ou alcalose de contrao; e2) Aumento na reabsoro renal de bicarbonato ou dimi- nuio na secreo distal de bicarbonato.35Em presena de funo renal normal, o aumento ou manuteno da reabsoro de bicarbonato pelos rins se deve a pelo menos um dos seguintes fatores: a) Depleo do volume circulante efetivo; b) Depleo de cloro; c) Hi- pocalemia, e d) Hipoventilao e hipercapnia.35Estes fatores acima mencionados so responsveis pela manuteno da alcalose metablica, pois impedem a atu- ao dos mecanismos renais fisiolgicos de eliminao de maiores quantidades de bicarbonato que levariam nor- malizao do bicarbonato no plasma. O esclarecimento de qual o fator envolvido auxilia na classificao das alcaloses metablicas e no planejamento teraputico posterior.Volume ExtracelularA depleo de volume aumenta a reabsoro de sdio e o resgate de bicarbonato no tbulo proximal. No tbulo distal, tambm ocorre um aumento na reabsoro de s- dio (mediada por mineralocorticide) em troca da secre- o de H+ ou K+. Com um aumento da secreo de H+, ocorre regenerao de bicarbonato.Um aumento na reabsoro distal de sdio tambm pode ocorrer na ausncia de depleo de volume extrace- lular, devido a um excesso de mineralocorticide, como no hiperaldosteronismo primrio. A elevada reabsoro dis- tal de sdio pode gerar e manter uma concentrao eleva- da de bicarbonato se os hormnios mineralocorticides estimularem a secreo de H+.18Deficincia de CloroPara que seja mantida a eletroneutralidade, quando aQuadro 11.5 Etiologia e classificao da alcalose metablicacloro.36concentrao plasmtica de bicarbonato se eleva, a con-Responsiva ao cloreto (cloro urinrio menor que 10 mEq/L)Distrbios gastrointestinaisVmitosDrenagem gstricaAdenoma viloso do clonCloridorria congnitaUso de diurticosCorreo de hipercapnia crnicaFibrose csticaResistente ao cloreto (cloro urinrio maior que 20 mEq/L)Excesso de mineralocorticideHiperaldosteronismoSndrome de CushingSndrome de BartterAlcauzHipocalemiaAdaptado de Shapiro, J.I.18PCO2 geralmente aceito como 55 mmHg, mas h relatosdemonstra que no h depleo de volume e que o cloro180Metabolismo cido-Bsicocentrao de cloro deve reduzir-se. Porm, com a perda de sdio, e conseqente contrao do volume extracelular, o estmulo para restaurar o volume extracelular supera o estmulo para aumentar a excreo de bicarbonato. O pa- pel do cloro crucial nesta situao, pois o nico outro nion, alm do bicarbonato, que pode acompanhar a rea- bsoro de sdio. Portanto, para se elevar ou manter a reab- soro de sdio enquanto simultaneamente se eleva a ex- creo de bicarbonato, um nion reabsorvvel (cloro) pre- cisa estar presente para acompanhar a reabsoro de s- dio. Se h deficincia de cloro, os rins reabsorvem outro nion, o bicarbonato, perpetuando a alcalose metablica.18Depleo de Potssio um fator importante na origem e manuteno da al- calose metablica. Com a sada de potssio das clulas, aumenta a concentrao de H+ intracelular, inclusive nas clulas tubulares renais. Havendo mais H+ para secreo, maior ser o resgate de bicarbonato. Alm disso, em pre- sena de hipocalemia, as bombas H-K-ATPase (que pro- movem reabsoro de potssio e secreo de hidrognio) e a sntese de NH3 so estimuladas, resultando em elimi-nao de maiores quantidades de H+, na forma de NH +.18,354Hipoventilao e HipercapniaDa mesma forma que a depleo de potssio, a hipercap- nia aumenta a concentrao intracelular de H+ disponvel para secreo e, portanto, para resgate de bicarbonato.MECANISMOS DE DEFESA DO pH NA ALCALOSE METABLICACom a elevao do bicarbonato plasmtico por um dos trs mecanismos bsicos j mencionados, os mecanismos de defesa do organismo entram em ao, na tentativa de normalizar o pH.Sistema TampoA fase de tamponamento controlada pelo imediato tamponamento qumico. Aproximadamente 1/3 do exces- so de bicarbonato tamponado pelo H+ intracelular, que sai das clulas para o lquido extracelular. Exemplo disto a sada de lactato das clulas musculares, para tamponar o espao extracelular.Compensao RespiratriaA segunda fase do mecanismo de defesa do pH con- trolada pelo sistema respiratrio. Para que o pH retorne ao normal, em face de uma elevao na concentrao de bi- carbonato, a PCO2 deve ser elevada. Isto ocorre atravs da hipoventilao alveolar, com reteno de CO2 e elevao da PCO2. O grau de compensao limitado pelas neces- sidades de O2, j que a pO2 ser reduzida com a hipoventi- lao. O limite superior de elevao compensatria dade elevao at 60-75 mmHg em indivduos normais. De- vido a estes fatores, a compensao respiratria na alcalo- se metablica menos intensa que na acidose metablica.Correo RenalO rim responsvel pela terceira fase do mecanismo de defesa do pH. O rim tem a capacidade de eliminar o ex- cesso de bicarbonato, a no ser que outros fatores compro- metam esta capacidade renal (v. a seguir). Esta eliminao de base bem mais rpida que a capacidade renal de ex- cretar H+.MANIFESTAES CLNICASNa maioria das vezes, os sinais e sintomas da enfermi- dade bsica dominam o quadro clnico e dificilmente po- dero ser separados. No h sintomas ou sinais patogno- mnicos. A avaliao do espao extracelular fornece dados muito importantes. Num paciente depletado, com defici- ncia de potssio, a causa provvel da alcalose metablica a perda renal (diurticos) ou gastrintestinal (vmitos). Alm destes sintomas, h os referentes hipocalemia, como fraqueza ou paralisia muscular, distenso abdominal, leo e arritmias cardacas, poliria e aumento da produo de amnia (que aumenta o risco de encefalopatia em hepa- topatas).38 Um extracelular expandido, com hipertenso arterial e hipocalemia, leva suspeita de hiperaldostero- nismo.37O elevado risco de intoxicao digitlica, intervalo QT prolongado e ondas U so complicaes conhecidas da alcalose. A resistncia vascular cerebral sensvel PCO2e a hipocapnia uma potente fora vasoconstritora cere-bral. Um fluxo sanguneo cerebral reduzido pode justifi- car muitos sinais e sintomas neurolgicos observados, como cefalia, convulses, letargia, delirium e estupor.38DADOS LABORATORIAISO padro diagnstico no sangue arterial elevao do pH, da concentrao de bicarbonato e PCO2. O padro ele- troltico de hipocloremia e hipocalemia. A hipocalemia basicamente conseqente perda urinria de potssio que se deve a uma elevada secreo distal.Como o mecanismo de compensao da alcalose a re-teno de CO atravs de hipoventilao, em alguns casos2observa-se hipxia, dependendo da funo pulmonar pr-via do paciente.A concentrao urinria de cloro muito til na avalia- o inicial da alcalose metablica. Concentrao de cloro numa amostra de urina inferior a 10 mEq/litro indica que o rim est reabsorvendo sdio avidamente, compatvel com situaes associadas depleo de volume e que res- pondem infuso de cloreto de sdio (sensveis ao clo- reto de sdio) (v. a seguir).Concentrao urinria de cloro superior a 20 mEq/litrocalculada pela frmula: 0,5 X peso (kg) X reduo deseja-de KCl quatro vezes ao dia de modo geral suficiente. Nocaptulo 11181no um elemento crucial na manuteno da alcalose; este perfil geralmente corresponde s alcaloses resistentes ao cloreto de sdio. O sdio urinrio no til nestas circuns- tncias porque pode estar elevado durante perodos de bicarbonatria.Como a alcalemia estimula a gliclise anaerbica e au-menta a produo de cido lctico e cetocidos, pode ha- ver moderada elevao no anion gap.A alcalemia aguda reduz a liberao de oxignio paraos tecidos, por aumentar a afinidade entre oxignio e he- moglobina. A alcalemia crnica anula este efeito, aumen- tando a concentrao de cido 2,3 difosfoglicrico nas he- mcias.38TRATAMENTOPelo exposto, fica evidente a necessidade de serem cor- rigidos os mecanismos que impedem os rins de excretarem quantidades maiores de bicarbonato. Abordaremos o tra- tamento da alcalose metablica de acordo com sua classi- ficao.Alcalose Metablica Responsiva ao CloretoApesar de a correo do dficit de cloreto ser essencial, a seleo do ction que o acompanha em soluo (sdio, potssio ou prton) depende do estado do espao extrace- lular, da presena e do grau de depleo de potssio asso- ciada, e do grau e reversibilidade de qualquer diminuio da taxa de filtrao glomerular. Quando a funo renal normal, ao se repor cloreto o excesso de bicarbonato ser eliminado pelos rins.36Se existe depleo de cloreto e do extracelular concomi-tantemente (que a situao mais comum), a administra- o de soluo salina isotnica (NaCl 0,9%) adequada e corrige os dois dficits. Em presena de sinais de depleo do extracelular, a quantidade a ser administrada est em torno de 3-5 litros de soluo salina isotnica. Porm, se no h sinais de depleo do extracelular, o dficit de cloro pode ser calculado pela frmula: 0,2 X peso (kg) X aumen- to desejado no cloreto plasmtico (mEq/litro).As perdas continuadas de cloro e potssio devem sercalculadas e acrescentadas reposio. Como se instala diurese alcalina com a correo do cloreto, recomenda-se acrescentar 10-20 mEq de potssio por litro de soluo administrada, para evitar que se some uma hipocalemia.36 Na presena de sobrecarga de volume, est contra-in- dicada a reposio de grandes quantidades de volume contendo sdio; ento repor cloreto sob forma de cloretode potssio, em doses de 10-20 mEq.O HCl indicado se o NaCl ou KCl no puderem ser usados, ou se houver necessidade de correo imediata, por exemplo, se o pH for maior que 7,55, ou na presena de encefalopatia heptica, arritmia cardaca, intoxicao digi- tlica ou alterao do estado mental. A quantidade neces- sria de HCl, administrado como soluo 0,1 ou 0,2 M, da no bicarbonato plasmtico (mEq/L). O objetivo do tra- tamento com HCl reverter uma alcalose grave, e inicial- mente deve-se calcular uma correo parcial do bicarbo- nato, e no total. Pode-se preparar uma soluo isotnica de HCl adicionando-se 150 ml de cido clordrico 1 N em 1 litro de gua destilada. A infuso de 1 a 2 litros desta soluo, em 24 horas, corrige a alcalose na maioria dos casos.36 (Obs: soluo 0,1-0,2 N a soluo contendo 100- 200 mEq de hidrognio por litro.)38O HCl deve ser administrado em ambiente de terapiaintensiva, por cateter em veia cava ou outra veia central de grande calibre, sendo a posio do cateter necessariamen- te confirmada por RX, j que a administrao de HCl fora do vaso provocaria repercusses dramticas.36 A velocida- de de infuso pode chegar a 25 ml/hora. Recentemente Knutsen mostrou a possibilidade de se administrar, atra- vs de uma veia perifrica, cido clordrico 0,15 N em uma soluo de aminocidos e emulso lipdica.39Alternativas ao HCl so: o cloreto de amnio (NH4Cl) ea arginina mono-hidrocloreto. O cloreto de amnio (374 mEq de hidrognio por litro) pode ser administrado por veia perifrica, em quantidade no superior a 300 mEq nas 24 horas; contra-indicado na insuficincia renal ou hep- tica.36 A arginina mono-hidrocloreto (475 mEq de H+ por litro) pode causar hipercalemia grave em pacientes com insuficincia renal, principalmente se houver doena he- ptica concomitante.38Se a taxa de filtrao glomerular for adequada, o uso de acetazolamida, que um diurtico inibidor da anidrasecarbnica, na dose de 250-500 mg via oral ao dia aumenta significativamente a excreo renal de bicarbonato e pots- sio. benfico para pacientes que tenham sobrecarga de volume e particularmente til para os pacientes em que se necessita manter eliminao de sdio ou quando o potssio estiver elevado. Se no houver hipocalemia, aconselhvel a reposio de potssio, pela alta probabilidade de se desen- volver hipocalemia na vigncia de diurese alcalina.18,36Caso no haja resposta renal aps a repleo de cloro ou for necessria dilise para o controle da insuficincia re- nal, a dilise corrigir a alcalose metablica. Porm, se s estiverem disponveis os lquidos de dilise com altas con- centraes de bicarbonato ou seus precursores, pode ser realizada dilise peritoneal de emergncia com soluo salina isotnica, sendo a manuteno de potssio, clcio e magnsio feita pela via intravenosa.36No caso de a alcalose ser conseqncia de perdas conti-nuadas de suco gstrico, so teis os antiemticos. Na al- calose da gastrocistoplastia, a administrao de um inibi- dor da bomba de prtons, como o omeprazol, bloquear a secreo gstrica na neobexiga.Alcalose Metablica Resistente ao CloretoQuando a hipocalemia estiver associada com uma alca- lose discreta a moderada, a administrao de 40-60 mEq182Metabolismo cido-Bsicoentanto, se estiver presente arritmia cardaca ou situao de ameaa vida, o KCl pode ser administrado na propor- o de 40 mEq/hora, em concentraes no superiores a 60 mEq/litro, sob monitorizao eletrocardiogrfica. A glicose deve ser inicialmente omitida da soluo de repo- sio, pois a secreo de insulina pode diminuir ainda mais a concentrao de potssio. Uma vez iniciada a reposio de potssio, a presena de glicose na soluo auxilia na repleo celular de potssio.36Quando a causa for um excesso de mineralocorticide, o tratamento dirigido remoo cirrgica da fonte ou bloqueio da mesma. Os efeitos do mineralocorticide so- bre o sdio, o potssio e o bicarbonato podem ser reverti- dos com a espironolactona, diurtico poupador de pots- sio. Alm disso, podem ser teis a restrio de sdio e o acrscimo de potssio na dieta.36Nas sndromes de Bartter e Gitelman, o principal obje- tivo do tratamento diminuir a perda urinria de pots- sio. Na sndrome de Bartter, os inibidores da enzima con- versora reduzem a produo de angiotensina II e diminu- em a secreo de aldosterona. Como a sntese de prosta- glandinas est elevada nesta sndrome, e pode contribuir para as perdas de sdio, cloro e potssio, inibidores da prostaglandina sintetase podem melhorar a alcalose me- tablica. Na sndrome de Gitelman, os diurticos poupa- dores de potssio e a suplementao diettica de potssio so necessrios.36Pontos-chave:A alcalose metablica apresenta as fases de gerao e manuteno. Na fase de manuteno a eliminao de bicarbonato pelos rins est prejudicadaClassificao: responsiva ou resistente ao cloretoO tratamento se baseia na correo de: Espao extracelularDeficincia de potssio Deficincia de cloroEm casos graves, pode ser necessria a administrao de cido clordricoAcidose RespiratriaOcorre quando h uma reteno de CO2 (hipercapnia) no organismo e traduz-se por uma elevao da PCO2 no sangue. Isto ocorre quando a produo de CO2 nos tecidos excede a capacidade de remoo pelos pulmes.CAUSASMais comumente so distrbios neuromusculares (le-patias) ou enfermidades pulmonares (asma, enfisema etc.). O denominador comum uma hipoventilao alveolar, que pode ser causada por uma simples obstruo das vias areas superiores. V. Quadro 11.6.CONSEQNCIAS CLNICASClinicamente, h uma diferena entre o estabelecimen-to rpido e o gradual da reteno de CO . Os pacientes se2adaptam melhor quando a elevao gradual.A reteno de CO2 pode causar confuso mental, tremordo tipo flapping e coma. O nico sinal clnico fidedigno de hipercapnia a demonstrao de PCO2 elevada no sangue. A PCO2 venosa geralmente 6 mmHg mais elevada que a arterial.CONSEQNCIAS FISIOLGICASObservando-se a equao de Henderson-Hasselbalch, fica claro que, para o organismo manter o pH sanguneo, a concentrao plasmtica de bicarbonato deve variar.Os tampes celulares desempenham o papel principalna resposta a alteraes agudas da concentrao de CO .2Quando a PCO aumenta, aumenta tambm a concentra-2o de H CO , e, portanto, a concentrao de H+. O H+23Quadro 11.6 Causas de acidose respiratria (aguda e crnica)ses do sistema nervoso central, da parede torcica e mio-Baseado em Kaehny W.D.43Acidose respiratria agudaAnormalidades neuromuscularesLeso neurolgica (tronco, medula alta)Sndrome de Guillain-Barr, miastenia gravisDrogasObstruo de vias areasCorpo estranhoEdema ou espasmo de laringeBroncoespasmo graveDesordens traco-pulmonaresTrax instvelPneumotraxPneumonia graveInalao de fumaaEdema pulmonarDoena vascular pulmonarEmbolia pulmonar maciaVentilao mecnica controladaParmetros inadequados (freqncia, volume corrente)Espao morto aumentadoAcidose respiratria crnicaAnormalidades neuromuscularesParalisia diafragmticaSndrome de PickwickDesordens traco-pulmonaresDoena pulmonar obstrutiva crnicaCifoescolioseDoena pulmonar intersticial terminalticas, altitudes, insuficincia cardaca congestiva, anemiada no Quadro 11.8. Os valores intermedirios podem sercaptulo 11183entra na clula em troca por Na+ e K+ e tamponado pelas protenas celulares, deixando o bicarbonato no lquido extracelular. Este tamponamento celular responsvel por aproximadamente 50% do aumento agudo na concentra- o plasmtica de bicarbonato.40Ao mesmo tempo, parte do CO2 entra na hemcia, for-mando H CO , o qual, dissociando-se, libera H e HCO .233+-O on H+ tamponado pela hemoglobina, e o bicarbonato entra no lquido extracelular em troca de cloro. Este meca- nismo responsvel por aproximadamente 30% do aumen- to agudo na concentrao plasmtica de bicarbonato. No homem, a magnitude do aumento na concentrao de bi- carbonato plasmtico pequena, sendo inferior a 5 mEqquando a PCO2 aumenta gradualmente de 40 para 80 mm Hg.40,41Quando a hipercapnia continua, a capacidade de tam- ponamento se esgota rapidamente. A necessidade de com- pensao leva a um aumento na excreo de H+ e na reab- soro e produo de bicarbonato.Schwartz e cols. mostraram, em ces expostos a uma atmosfera de CO2, que o rpido aumento que ocorria nas primeiras 24 horas no bicarbonato plasmtico no se acom- panhava de um aumento na excreo urinria de H+. Mas, entre trs e seis dias, o bicarbonato plasmtico continuava aumentando, at atingir um plat. O autor, ento, demons- trou que este ltimo aumento no bicarbonato estava asso- ciado a um aumento na excreo urinria de H+, sob a for-ma de NH , e, durante esta fase, o rim restaurou os tam-4+pes celulares e extracelulares consumidos durante a fase aguda, gerando novo bicarbonato (v. Fig. 11.9).42 Portanto, na reteno crnica de CO2, o limiar da reabsoro de bi- carbonato est elevado, assim como h uma excreo ele- vada de cloro. preciso mencionar que, no homem com reteno crnica de CO2, no h uma compensao com- pleta.TRATAMENTO dirigido causa da hipoventilao alveolar. Exemplo: desobstruo das vias areas superiores, alvio do bronco- espasmo do asmtico, etc.Alcalose RespiratriaOcorre quando h uma reduo de CO2 no organismo e traduz-se por uma diminuio da PCO2 no sangue. Esta situao conhecida como hipocapnia e o resultado de uma hiperventilao alveolar.CAUSASQualquer condio que estimule a ventilao pulmonar poder ocasionar uma reduo da PCO2. Exemplos: dor, ansiedade, salicilatos, tumores cerebrais ou acidentes vas- culares enceflicos, estados de hipxia (cardiopatias cian-etc.), estados infecciosos (septicemias), estados hipermeta- blicos (febre, delirium tremens), insuficincia heptica, es- tados conversivos, etc.43CONSEQNCIAS CLNICASClinicamente, a hiperventilao pulmonar, alm das manifestaes clnicas da enfermidade bsica, pode ser acompanhada de outros sintomas e sinais, possivelmente relacionados com o pH do sangue, circulao cerebral e nvel de clcio inico: parestesias nas extremidades e re- gio perioral, alterao na conscincia e espasmos carpopedais.CONSEQNCIAS FISIOLGICASQuando h reduo da PCO (hipocapnia), ocorrem re-2aes em sentido inverso ao daquelas que mencionamosdurante reteno de CO . Os tampes intracelulares libe-2ram H+ e trocam cloro e bicarbonato na direo oposta.40Estes processos causam reduo do bicarbonato plasmti- co. Geralmente, esta reduo da ordem de 7-8 mEq/Lquando a PCO reduzida de 40 para 15 mmHg. H tam-2bm reduo do limiar de reabsoro renal de bicarbona-to e reteno de cloro pelo rim.TRATAMENTO dirigido ao distrbio que originou a hiperventilaoalveolar. No entanto, a PCO pode ser rapidamente eleva-2da, fazendo-se o paciente respirar uma mistura de gs car-bnico a 5%, ou aumentando o espao morto e diminuin- do o volume-minuto quando em uso de ventilador.Distrbios cido-bsicos MistosChamamos distrbio cido-bsico misto ocorrncia de dois ou mais distrbios cido-bsicos simultaneamente no mesmo paciente. Assim, as desordens combinadas podem mascarar umas s outras, resultando em pH relativamen- te normal. Distrbios cido-bsicos graves podem passar despercebidos, a menos que uma abordagem passo a pas- so seja utilizada na avaliao das gasometrias.44DIAGNSTICO DOS DISTRBIOS CIDO-BSICOSHistria clnica e exame fsico completos devem ser rea- lizados, verificando antecedentes de perdas fluidas, uso de medicamentos e estado do espao extracelular. Verifique os valores encontrados na gasometria (arterial ou venosa) e compare com os valores normais (Quadro 11.7).Alguns autores sugerem que, antes de iniciar a avalia- o dos resultados da gasometria, seja verificada a valida- de interna dos dados obtidos, atravs da frmula deHenderson: [H+] = 24 X PCO /[HCO -]. A concentrao23hidrogeninica (em mEq/litro) para cada pH encontra-184Metabolismo cido-Bsico60; HCO-=36. Tanto a PCOcomo o HCO-esto alterados.Como o pH est normal neste caso, os diagnsticos pos-sveis seriam uma alcalose metablica (bicarbonato ele-vado) ou acidose respiratria (PCOelevada).462) Aplicar as frmulas para verificar se a compensaoest adequada (Quadro 11.10).Uma vez identificado um distrbio, a aplicao da fr-mula especfica permite identificar se um segundo distr-bio est presente. A pergunta deve ser: a compensao estcalculados por interpolao. Caso no haja correspondn- cia entre a [H+] e o pH, h erro na medida de uma das variveis, no registro dos dados, ou ainda, as amostras foram obtidas em momentos diferentes.45ROTEIRO PARA INTERPRETAO DOSDISTRBIOS CIDO-BSICOS1) Primeira etapa: atravs do pH, PCO2e HCO3 , identi-ficar a desordem mais aparente (Quadro 11.9).a) Se pH menor que 7,35=acidemia = acidose metablicaou acidose respiratria.Se o HCO3-estiver baixo, uma acidose metablica. Sea PCO2estiver alta, uma acidose respiratria.b) Se pH maior que 7,45=alcalemia=alcalose metabli-ca ou alcalose respiratria.Se o HCO3-estiver alto, uma alcalose metablica. Se aPCO2estiver baixa, uma alcalose respiratria.c) Se o pH estiver normal (7,35-7,45), mas o HCO3-e/ou aPCO2estiverem alterados, verificar qual deles est maisanormal. Por exemplo, pH=7,40; PCO2=3232adequada para o que era previsto? Por exemplo: para as desordens metablicas, qual deveria ser a PCO2 aps a compensao. Para as desordens respiratrias, qual deve- ria ser a concentrao de bicarbonato aps a compensao?se previa, ento um segundo distrbio est presente.46 Uma medida auxiliar no diagnstico dos distrbios ci-Fig. 11.11).473) Calcular o anion gap.Isto permite classificar a acidose metablica, como foi discutido anteriormente. Anion gap entre 16 e 20 pode sercausado por outras situaes, alm da acidose metablica.Obtido de Kratz, A.52Adaptado de P