O documento discute os conceitos fundamentais de equilíbrio ácido-base, incluindo: 1) A importância do íon hidrogênio e do pH no corpo; 2) A definição de ácidos e bases segundo as teorias de Arrhenius e Brönsted-Lowry; 3) Os sistemas tampão mais importantes no corpo, especialmente o sistema ácido carbônico-bicarbonato.

1. Equilíbrio ácido base Ana Claudia Souza Rodrigues Uniderp - 2010

2. Para aprender sobre o equilíbrio ácido-base é necessário lembrar alguns conceitos

3. Todos confortavelmente acomodados !?

6. Bases Conceito de Arrhenius: Base é toda substância que em solução aquosa se dissocia liberando ânion oxidrila (OH-). Ex.: NaOH + H2O  Na+ + OH- Conceito de Brönsted e Lowry: Base é um receptor de prótons. Um ácido pode transferir um próton para uma base. Ex.: NH3 + H2O  NH4+ + OH-

7. Dissociação da água e seus produtos iônicos H2O + H2O OH -+H3O+ A água funciona tanto como ácido quanto como base [H3O+] [OH -] [H3O+] [OH -] Lei da ação das massas: K = = [H2O] [H2O] [H2O]2 = 10-14 Na água pura a [H+] é igual a [OH-] que é igual a 10-7

9. pH = -log [H+]

11. Alterações no pH Acúmulo de ácidos Perda de bases Aumento da [H+] Acidose Queda do pH 7,4 Escala de pH Alcalose Aumento do pH Diminuição da [H+] Perda de ácidos Acúmulo de bases

12. Fontes de H+ decorrentes dos processos metabólicos Metabolismo aeróbico da glicose Metabolismo anaeróbico da glicose Ácido Carbônico Ácido Lático H+ Corpos Cetônicos Ácidos Ácido Sulfúrico Ácido Fosfórico Oxidação incompleta de ácidos graxos Oxidação de Amino ácidos Sulfurados Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas Powers,S.K. e Howley, E.T., Fisiologia do Exercício, (2000), pg207 Fig11.3

13. pH dos Líquidos Corporais Concentração de H+ em mEq/l pH Líquido Extracelular Sangue arterial 4.0 x 10-5 7.40 Sangue venoso 4.5 x 10-5 7.35 Líquido Intersticial 4.5 x 10-5 7.35 Líquido Intracelular 1 x 10-3 a 4 x 10-5 6.0 a 7.4 Urina 3 x 10-2 a 1 x 10-5 4.5 a 8.0 HCl gástrico 160 0.80

16. Os Sistemas Tampões Tampão » qualquer substância que pode, reversivelmente, se ligar aos íons hidrogênio. » Soluções formadas por um ácido fraco e sua base conjugada ou por um hidróxido fraco e seu ácido conjugado Tampão + H+ H+Tampão TampãoH+ + OH- H2O+ Tampão

19. Sistemas Primários Reguladores do pH

20. Exemplos de Tampões Acetato CH3-COOH + CH3-COONa Bicarbonato H2CO3 + NaHCO3 Fosfato H2PO-4 + NaHPO4 NH4OH + NH4Cl Amônia

21. Para se tamponizar uma solução recorre-se a ácidos ou bases fracos. Porquê? Dissociação parcial - Ao ser atingido o equilíbrio químico ácido-base, qualquer alteração no sistema é contrariada até ser atingido novo estado de equilíbrio – Principio de Le Chatelier. Ácido – substância que liberta H+. HA H+ + A- Base – substância que capta H+. BOH B+ + OH-

23. O sistema tampão será mais eficiente quando [A-]=[HA], ou seja, quando o pH = pKa.

26. Só uma variação muito limitada da concentração de ácidos ou de bases circulantes é compatível com a vida.pH do sangue arterial normal é igual a 7,40 ± 0,05 Valores compatíveis com a vida - pH entre 7,8 e 6,8

28. Ácidos resultantes do metabolismo

30. O pH do sangue venoso é ligeiramente mais baixo do que o do sangue arterial;

33. O par HPO4 2- / H2PO4- é o principal tampão das células, onde se pretende que o pH seja aproximadamente 7;

36. Ácido fraco, que estabelece o seguinte equilíbrio:

37. Quando no organismo aumenta, por exemplo:

38. PCO2

39. Ácido láctico

40. Ácidos gordos

41. Organismos cetónicosO H+ liga-se ao HCO3- e forma H2CO3 e somente uma pequena porção permanece sob a forma de H+ livre. Aumenta o pH

43. Acidose Alcalose Normal Normal Equilíbrio Ácido-Base e Respiração Asfixia  Acidose Hiperventilação  Alcalose (pH 7,4 – 7,7)

44. Regulação renal do equilíbrio ácido-base 1. Quando o pH , o H+ combina-se com o HCO3-, para formar ácido carbónico que se converte em CO2 e H2O. O CO2 difunde-se para as células tubulares. 2. Nas células tubulares o CO2 combina-se com a H2O e forma H2CO3 que se dissocia em H+ e HCO3-. 3. Um mecanismo de contra-trasporte secreta H+ para o filtrado por troca com Na+. Em resultado o pH do filtrado diminui. 4. Através do co-trasporte, o HCO3- e o Na+ entram no líquido intersticial, de onde se difundem para os capilares. 5. Nos capilares o HCO3- combina-se com o H+ o que aumenta o pH sanguíneo.

46. FMUC 2007/2008 Bioquímica I SISTEMAS TAMPÕES EVITAM Acidose Metabólica Alcalose Respiratória DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO - BASE Acidose Respiratória Alcalose Metabólica Equilíbrio Ácido - Base

47. Distúrbios do EquilíbrioÁcido / BásicoInterpretaçãodaGasometria Sistemas de Tampões: 4 principais - Sistema – tampão ácido carbônico – bicarbonato ( 45% da capacidade tampão total ) - Sistema – tampão de fosfato ( glóbulos vermelhos, células tubulares renais ) - Sistema – tampão de proteínas ( células dos tecidos ) - Sistema tampão de hemoglobina dos glob.vermelhos - Transporte de CO2 : - 5% - Plasma - 20% - Hemácias - 75% - Bicarbonato

48. Distúrbios do EquilíbrioÁcido / Básico ASSELBALCH a nossa linha básica de raciocínio –diagnóstico pH = 6,1 RIM responsável pela concentração do HCO 3– PULMÃO responsável pela concentração do CO2 ENQUANTO O pulmão manter O RIM manter a concentração do CO2 a concentração do HCO3- O pH SERÁ MANTIDO Margotto, PR ESCS/ SES/DF

52. Depende basicamente da ventilação pulmonar

53. Normal : paCO2 : 35 – 45 mmHg( média: 40 mmHg )

55. Distúrbios do EquilíbrioÁcido / BásicoInterpretaçãodaGasometria Distúrbios Metabólicos: Ganho ou perda de ácidos ou bases Distúrbios Respiratórios: Diminuição ou aumento da ventilação pulmonar Margotto, PR ESCS/ SES/DF

56. pH < 7,4 PCO2 = 40 mmHg BE < 0 Acidose M pH < 7,4 PCO2 > 40 mmHg BE = 0 Acidose V pH > 7,4 PCO2 = 40 mmHg BE > 0 Alcalose M pH > 7,4 PCO2 < 40 mmHg BE = 0 Alcalose V