EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASEUnidade 2 – Sistema Urinário

Faculdade de Odontologia de PiracicabaUNICAMP

Profa. Dra. Cínthia Pereira Machado Tabchoury

Sensibilidade das enzimas e Sistema

Nervoso a mudanças no pH;

Fontes de ácidos e bases no organismo;

Homeostase do pH:

- tampões;

- pulmões (respiração);

- rins. Distúrbios Ácido-Base.

Tópicos a serem abordados

O que é equilíbrio ácido-base?

• significa homeostase do pH e é uma das funções

essenciais do nosso organismo.

• Plasma arterial: [H+] = 0,00004 meq/L

[Na+] = 135 meq/L

• pH normal do corpo humano é 7,4 (7,38-7,42).

• mudança de 1 unidade de pH representa mudança

de 10 vezes na [H+].

comparativamente

As enzimas e SN são particularmente sensíveis a mudanças de pH

• O pH extracelular reflete o pH intracelular e, assim, os valores plasmáticos são usados clinicamente como indicadores do pH corporal.

• Certos fluidos têm uma maior amplitude de pH:– secreções estomacais: pH próximo de 1;– pH da urina varia de 4,5 a 8,5, dependendo da

necessidade do organismo de secretar H+ ou HCO3-.

• A [H+] no corpo é finamente regulada.• Proteínas intracelulares (enzimas) e canais de

membrana são sensíveis ao pH, pois a função destas depende de sua estrutura tridimensional.

pH anormal pode afetar significativamente a atividade do SN

• pH baixo (acidose) – neurônios tornam-se menos excitáveis,

resultando na depressão do SNC;

Indivíduos tornam-se confusos e desordenados - coma

• pH alto (alcalose) – neurônios tornam-se hiperexcitáveis,

desencadeando um potencial de ação ao menor sinal.

Indivíduos apresentam torpores, convulsões, tremores musculares.

• Distúrbios no equilíbrio ácido-base estão

associados a distúrbios no equilíbrio de K+.

• O transportador renal move H+ e K+ em um

comportamento antiporte.

• Acidose: rins excretam H+ e reabsorvem K+;

• Alcalose: rins reabsorvem H+ e excretam K+.

Os Ácidos e Bases do organismo se originam de várias fontes

• O nosso organismo é mais desafiado por ácidos do que bases.

• Entrada de ácidos:

- compostos metabólicos intermediários e alimentos são ácidos orgânicos;

- Exemplos de ácidos orgânicos: aminoácidos, ácidos graxos, intermediários do CAC, ácido láctico.

ácido pirúvico piruvato + H+

H

-

+ H+

ácido pirúvico piruvato

H

• Condições Anaeróbicas Severas: alta produção de ácido láctico – acidose láctica;

• Diabetes melito: metabolismo alterado resulta na produção de cetoácidos ou corpos

cetônicos – Cetoacidose.

• Maior fonte diária de ácido: produção de CO2, proveniente da respiração aeróbia.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

• Esta reação ocorre em todas as células e no plasma, mas lentamente.

• A produção de H+ oriundo do CO2 e H2O é a única grande fonte de entrada de

ácidos em condições normais.

A homeostase do pH depende de tampões, dos pulmões e dos rins

• Como o organismo modula as mudanças de pH?

• Existem 3 mecanismos:

– tampões: primeira linha de defesa;

– ventilação: resposta rápida, controla até 75% das

alterações de pH;

– rins: mais lentos, mas muito eficazes.

TAMPÕES• Fator-chave na capacidade do corpo em manter o pH

normal.• Solução tampão é aquela capaz de resistir às variações

de pH.

• Bicarbonato: o mais importante na saliva e sangue

• Fosfato: citoplasma das células

• Proteínas

• Hemoglobina: tampão intracelular de H+.

A ventilação pode compensar os distúrbios de pH

• A ventilação e o estado ácido-base estão intimamente relacionados.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

• Mudanças na ventilação podem corrigir distúrbios do equilíbrio ácido-

base, mas também podem causá-los;

• Por exe., pessoa hiperventilada com PCO2 aumentado :

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

• Resulta um estado de ACIDOSE.

A ventilação pode compensar os distúrbios de pH

• Se a pessoa hiperventila soltando o CO2:

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

• Nestes 2 exemplos, pode-se observar que uma mudança no

pCO2 afetará a [H+] e portanto o pH do plasma.

• A ventilação é afetada diretamente pelo H+ por meio de

quimiorreceptores presentes na carótida e na aorta.

A via reflexa da compensação respiratória da acidose metabólica

Os rins excretam ou reabsorvem H+ e HCO3-

• Responsáveis por 25% da compensação do pH que os pulmões não

conseguem manejar.

• Alteram o pH de 2 modos:

1) Diretamente, pela excreção ou reabsorção de H+;

2) Indiretamente, pela mudança na reabsorção ou excreção do tampão HCO3-

• Amônia e fosfato atuam como tampões, permitindo que mais H+ seja

secretado.

HPO4-2 + H+ H2PO4

-

Compensação renal da acidose

• Mesmo com estes tampões, a urina pode tornar-se

ácida (pH 4,5);

• Ao mesmo tempo, os rins produzem HCO3- o qual é

reabsorvido dentro do sangue e atuará como tampão;

• Na alcalose, os rins revertem o processo, excretando

HCO3- e reabsorvendo H+.

• Compensações renais são mais lentas (24-48 h), mas

abrange todos os distúrbios ácido-base severos.

Túbulo proximal: excreção de H+ e reabsorção de HCO3

-

• Os rins filtram bicarbonato de sódio e a maior parte deve ser

reabsorvido para manter a capacidade de tamponamento do

organismo;

• O túbulo proximal reabsorve a maior parte;

• Proteína antiporte Na+-H+;

• H+ secretado se combina com o bicarbonato;

• Proteína simporte HCO3--Na+.

Reabsorção de HCO3- filtrado no túbulo

proximal e excreção de H+

Néfron distal: manipulação de H+ e HCO3-

depende do estado ácido-base do organismo• O néfron distal possui uma tarefa significativa na regulação fina do

equilíbrio ácido-base.

• Células intercalares: alta concentração da enzima anidrase carbônica.

• Os íons H+ são bombeados para fora pela H+-ATPase ou pela ATPase

que troca um H+ por um K+.

• O bicarbonato deixa a célula através da proteína antiporte HCO3--Cl-.

O papel das células intercalares do tipo

A na acidose: as células intercalares

do ducto coletor secretam ou

reabsorvem H+ e HCO3

- de acordo com a necessidade

corporal.

O papel das células intercalares tipo B na alcalose

Distúrbios Ácido-Base podem ter origem respiratória ou metabólica

• Se o organismo não mantém o pH dentro de uma faixa de 7,0 a 7,7, a acidose ou

alcalose pode ser fatal.

• Origem respiratória: mudanças na pCO2.

• Origem metabólica: ácidos ou bases de origem não-CO2.

• Acidose respiratória: causa mais comum é a doença pulmonar obstrutiva

crônica, na qual há troca inadequada de gás. O nível plasmático de CO2

aumenta.

• Acidose Metabólica: metabolismo anaeróbio e produção de corpos cetônicos.

-OXIDAÇÃO

Ciclo do ácido cítrico

CORPOS CETÔNICOS

Acetona

Acetoacetato

D--hidroxibutirato

CORPOS CETÔNICOSGotículas de gordura

Hepatócito

Glicose exportada como combustível para os tecidos como o cérebro

Corpos cetônicos exportados como fonte de energia pelo coração, músculo esquelético, rim e cérebro

Metabolismo de combustível no fígado durante

jejum prolongado

Referências Bibliográficas

NELSON, D.L., COX, M.M. Lehninger Principles of

Biochemistry. 3a edição, 2000, capítulo 7, pág.

204 a 221.

SILVERTHORN, DU. Fisiologia Humana. 2a

edição, Manole 2003, págs. 590-597.

ATÉ AMANHÃ!!