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$: Sistema tampão - dracena.unesp.br · Sistema tampão Um sistema tampão é constituído por um ácido fraco e sua base conjugada HA A-+ H+ HA A-H+ X-H+ Quando se adiciona um ácido$
Sistema tampão

Um sistema tampão é constituído por um ácido fraco e sua base

conjugada HA A- + H+

HA A- H+ X- H+

Quando se adiciona um ácido forte na solução de ácido fraco

HX →→→→ X- + H+

H+HA A + H+

Quando se adiciona um álcali na solução de ácido fraco

BOH →→→→ B + OH-

Sistema tampão

HA A- + H+

OH- +H+ H 2 O

ResultadoResultado

H+HA A- + H+

Equação de Henderson-Hasselbach

Equação de Henderson-Hasselbach

relaciona a Keq (Ka) e as [Ácido] e [Base conjugada]

pH = pKa + log [A-]

[HA]

A eficiência de um tampão está restrita a uma faixa de pH

pH = pK + log [A-] pH = pK + log [base conjugada]pH = pKa + log [A-]

[HA]

pH = pKa + log [base conjugada]

[ácido conjugado]

pKa = pH que provoca 50% de dissociação do ácido

[HA] = [A-]

A eficiência máxima de um tampão é no pH correspondente a seu pKa

Depende também da concentração das espécies

Características de Tampões

Ácido Base Ka pKa

Conjugada (pH ácido 50% dissociado)

H3PO4 H2PO4- 7,2 x 10-3 2,14

Ác. Acético Acetato 1,7 x 10-5 4,76

H2CO3 HCO3- 4,3 x 10-7 6,1

NH4+ NH3 5,6 x 10-10 9,254 3

Tampões biológicos e suas atuações contra variação Tampões biológicos e suas atuações contra variação Tampões biológicos e suas atuações contra variação Tampões biológicos e suas atuações contra variação do pHdo pHdo pHdo pH

Muitas reações químicas que ocorrem dentro de uma célula, oumesmo fora delas, dependem do pH. Pequenas variações no pHpodem afetar a velocidade de uma reação química ou mesmo nãopermitir que ela ocorra, o que pode acarretar na morte celular.permitir que ela ocorra, o que pode acarretar na morte celular.


Durante o metabolismo celular ocorre liberação ou consumo demuitos ácidos e que são constantemente liberados no meio celularou extracelular (corrente sanguínea). O organismo neutraliza estesácidos para prevenir alterações na quantidade de H+ e preservar aácidos para prevenir alterações na quantidade de H+ e preservar afunção celular.

A variação do pH também pode ocorrer por meio de administraçãode medicamentos ou então serem geradas devido a problemasfisiológicos ou doenças.

A forma como o organismo regula a concentração de H+ é defundamental importância e ocorre no interior das células (líquidointracelular), entre as células (líquido intersticial) e no sangue(líquido intravascular).


Os mecanismos de defesa do organismo contra alterações do pHsão químicos ou então fisiológicos e ambos estão interligados.

Os mecanismos químicos são representados pelas substânciasquímicas que se encontram dissolvidas no plasma, líquido intersticialou líquido intracelular e que agem como ácidos e basesneutralizando o aparecimento de quaisquer ácidos ou basesoriundos do próprio metabolismo, medicamento ou distúrbiosfisiológicos (sistemas-tampão).

Os mecanismos fisiológicos são representados pelos pulmões epelos rins, que eliminam substâncias indesejáveis ou em excesso,ácidas ou bases, e reservam outras, dependendo da necessidademomentânea do indivíduo.


A tabela abaixo mostra alguns dos tampões importantes noorganismo vivo e as suas quantidades relativas:

Composição do sistema Percentual / %

Bicarbonato/gás carbônico 64Hemoglobina/Oxihemoglobina 28

Proteínas ácidas/Proteínas básicas 7Fosfato monoácido/fosfato diácido 1

O íon bicarbonato é o principal responsável pelo tamponamento do sangue humano.

Como se forma o íon bicarbonato ?

Como se forma o íon bicarbonato no sangue

No metabolismo os compostos são oxidados no interior da célula:

Composto + O2 CO2 + H2O

No sangue:

CO2 + H2O H2 CO3

H2 CO3 é um intermediário instávelH2 CO3 é um intermediário instável

H2 CO3 H+ + HCO3 -

CO2 + H2O H2 CO3 H+ + HCO3 -

No sangue:

CO2 + H2O H2 CO3

A velocidade de formação de H2CO3 a partir deCO2 e H2O, que normalmente é lenta, é muitoaumentada pela enzima anidrase carbônica,encontrada nas hemácias

CO2 + H2O H2 CO3 H+ + HCO3 -

O bicarbonato, HCO3-, está em equilíbrio com CO2 e H2CO3 (ácido carbônico)

H2CO3 é um ácido fraco com pKa igual a 3,77

Quando o pH do meio está acima do seu pKa, como geralmenteocorre, H2CO3 degrada-se em HCO3

- e H+

Tampões biológicos

A capacidade de tamponamento (ou "poder tampão") é uma propriedadeimportante em sistemas biológicos, para os quais uma alteração rápida de pHpode ter conseqüências desastrosas.pode ter conseqüências desastrosas.

O tampão bicarbonato/ácido carbônico (pKa = 6,1) mantém o pH do sanguenuma "faixa segura" compreendida entre 7,35 e 7,45, resistindo àsnuma "faixa segura" compreendida entre 7,35 e 7,45, resistindo àsvariações de pH para cima ou para baixo desses valores.

De forma geral, quando um indivíduo tem o pH sangüíneoabaixado para níveis inferiores a 7,35 diz-se que ele está comacidose.

Quando o pH sangüíneo é aumentado a níveis superiores a 7,45Quando o pH sangüíneo é aumentado a níveis superiores a 7,45diz-se que o mesmo está com alcalose.

Quando a alcalose ou acidose são obtidas por alteração dafreqüência respiratória, diz-se que são de origem respiratória.Acidose respiratória e alcalose respiratória.

Acidose respiratória: caracterizada por diminuição do pH e

Causas da hipoventilação: obstruções no trato respiratório,pneumonia, enfisema, transtornos neuromusculares, doenças oudrogas que deprimem o SNC (centro respiratório) ou inalação de

Acidose respiratória: caracterizada por diminuição do pH eaumento da pCO2. Ocorre devido a uma hipoventilação pulmonarque leva ao acúmulo de CO2.

drogas que deprimem o SNC (centro respiratório) ou inalação deCO2 em excesso.

Resposta compensatória:

- rim: aumento da retenção de HCO3- e excreção de íons H+

Alcalose respiratória: caracterizada por aumento do pH ediminuição da pCO2. Ocorre devido a uma hiperventilaçãopulmonar.

Causas da hiperventilação: febre, ansiedade, dor intensa ouCausas da hiperventilação: febre, ansiedade, dor intensa ouestresse, diminuição da pressão atmosférica (grandes altitudes).


- rim: diminuição da retenção de HCO3- e da excreção de íons H+

A acidose e alcalose podem ainda ocorrer por meios metabólicos.

Acidose e alcalose metabólica.

Acidose metabólica: caracterizada por queda no pH e naAcidose metabólica: caracterizada por queda no pH e naconcentração de HCO3

-. Causas: aumento de íons H+ ou perda debicarbonato.

Aumento de H+: acúmulo de ácido lático ou corpos cetônicos,exercício exagerado, jejum prolongado e diabetes.

Perda de HCO3-: falha renal na retenção de HCO3

- ou na excreçãode H+, ou perda de bicarbonato devido a uma diarréia severa.

Efeito compensatório

- pulmão: hiperventilação = diminui a pCO2

- rim: aumento da reabsorção de HCO3- e excreção de íons H+

Alterações para valores ácidos (i.e., abaixo de 7,35) sãoparticularmente prováveis, tendo em vista a variação na produção, pelo

Acidose Metabólica

particularmente prováveis, tendo em vista a variação na produção, pelometabolismo, de ácidos como o láctico, o pirúvico, o acético, etc.

Durante o exercício físico intenso o pH do sangue periférico pode ir a valores

Exemplo:

Durante o exercício físico intenso o pH do sangue periférico pode ir a valoresinferiores a 7,0 (pois forma-se ácido láctico).

O que acontece na Acidose?

Pulmão

pH <

CO2 + H2O H2 CO3 H+ + HCO3 -

Com a expiração de CO2 o pH do sangue volta ao normal.

Alcalose metabólica: caracterizada elevação no pH e naconcentração de HCO3

-.

Causas: ingestão excessiva de álcalis (exemplo bicarbonato deCausas: ingestão excessiva de álcalis (exemplo bicarbonato desódio como antiácido) ou perda de ácido pelo organismo, comoocorre no vômito prolongado.


- pulmão: reduz a taxa de ventilação = aumento da pCO2- pulmão: reduz a taxa de ventilação = aumento da pCO2

No interior das células as proteínas e o tampão fosfatoNo interior das células as proteínas e o tampão fosfato(pKa = 6,8) exercem efeito tamponante.

O tampão bicarbonato é o principal tampão da saliva.*Importância nos ruminantes (manter pH do rúmen).

Intervalo ideal do pH ruminal: 6,2 a 6,8

Aumento ou queda do pH ruminal abaixo do intervaloAumento ou queda do pH ruminal abaixo do intervaloideal diminui e eficiência das bactérias.

A digestão se tornará mais lenta causando diminuição naprodução de leite ou no ganho de peso.

*Uso de tamponantes nas rações: p. ex. bicarbonato de*Uso de tamponantes nas rações: p. ex. bicarbonato desódio

*Infusão de soluções tamponantes: p. ex. bicarbonatoou lactato de sódio

BICARBO�ATO DE SÓDIO

O Bicarbonato de Sódio “Arm & Hammer” tipo “Nutrição Animal"

fabricado pela Química Geral do Nordeste S.A. é um pó cristalino* de

coloração branca ou levemente rosada, usado em rações de ruminantes

como tamponante ruminal, e em rações de aves e suínos no Balanço do

Equilíbrio Eletrolítico.

Produtos:

Carbonor �A: 99% de Bicarbonato de Sódio. Indicado para uso em

Ruminantes, Aves e Suínos

Bicarbon TS Feed: 99 % de Bicarbonato de Sódio. Indicado para uso em

Ruminantes, Aves e Suínos.

Bicarbon TR: 86% de Bicarbonato de Sódio e 14% de Carbonato deBicarbon TR: 86% de Bicarbonato de Sódio e 14% de Carbonato de

Sódio. Indicado para uso em Ruminantes.

http://www.milkpoint.com.br/mn/hotsites/QGN/

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