O documento discute o equilíbrio ácido-básico no corpo, incluindo: 1) definições de ácido, base e pH; 2) importância clínica e no exercício; 3) equação de Henderson-Hasselbach para calcular pH; e 4) mecanismos de manutenção do pH, incluindo tampões, sistema respiratório e renal.

1. Equilíbrio Ácido Básico Prof. Cristiano Lino M Barros [email_address]

2. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 1 - Definição de ácido, base e pH 2 - Importância clínica e no exercício 3 - Equação de Handerson-Hasselbach 4 - Manutenção do pH nos valores de normalidade 5 - Tipos de ACIDOSE E ALCALOSE e mecanismos de compensação

3. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 1 - Definição de ácido, base e pH

4. ÁCIDO: toda substância que num meio aquoso dissocia-se, formando íons H + BASE: toda substância que num meio aquoso dissocia-se, formando íons OH - . Caracteriza-se como receptora de íons H +. Em função da constante de dissociação o ÁCIDO ou BASE podem ser classificadas em: FORTE OU FRACA

5. pH = - log H + = 1/ H+

6. Como calcular o pH de uma solução [H+ ] = 1,5 x 10 2- pH = -log[H+ ] pH = -log 1,5 x 10 2- pH = -log 1,5 – log 10 2- pH = 0,1761 – (-2) pH = 1,82 [H+ ] = 1,9 x 10 6- pH = -log[H+ ] pH = -log 1,9 x 10 6- pH = -log 1,9 – log 10 6- pH = 0,2787 – (-6) pH = 5,72 pH = -log[H+ ] pH = -log 3,7 x 10 8- pH = -log 1,5 – log 10 8- pH = 0,5682 – (-8) pH = 7,43

7. Como calcular a [H+] de uma solução pH = -log [H+] = 4,222 pH = log [H+] = -4,222 [H+] = antilog (-4,222) [H+] = antilog (5-4,222) x antilog 10 -5 [H+] = antilog (0,778) x 10 -5 [H+] = 6 x 10 -5

8. Como calcular a [H+] de uma solução pH = -log [H+] = 8,8 pH = log [H+] = -8,8 [H+] = antilog (-8,8) [H+] = antilog (9-8,8) x antilog 10 -9 [H+] = antilog (0,2) x 10 -9 [H+] = 1,59 x 10 -9

9. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 2 - Importância clínica e no exercício

10. IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 1. CLÍNICA: a maior causa de óbitos são os desvios não corrigidos do pH. 2. EXERCÍCIO: fator limitante do exercício físico intenso (acidose não corrigida).

11. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 3 - Equação de Handerson-Hasselbach

12. Equação de Henderson-Hasselbach Aplicando a lei da ação das massas: H 2 CO 3 H + + HCO 3 - H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O K1 K2

13. Equação de Henderson-Hasselbach K1 = [H][HCO 3 ] [H 2 CO 3 ] K2 = [CO 2 ] [H 2 CO 3 ] K = K1 / K2

14. Equação de Henderson-Hasselbach K = [H][HCO 3 ] [CO 2 ] H = K [CO 2 ] [HCO 3 ] x log

15. Equação de Henderson-Hasselbach log H = log K + log CO 2 HCO 3 x - 1 - log H = - log K + log HCO 3 CO 2 (matematicamente) pH = pK + log HCO 3 CO 2

16. Equação de Henderson -Hasselbach pH = pK + log HCO 3 CO 2

17. Equação de Henderson-Hasselbach pH = pK + log HCO 3 CO 2 7,4 = 6,1 + 1,3 Proporção de 20/1 = log 20/1 = log 20 = 1,301

18. Equação de Henderson-Hasselbach pH = pK + log HCO 3 CO 2 Nomograma Sist. Renal (20) de Gamble Sist. Resp. (1) (força iônica)

19. Nomograma de Gamble

20. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 4 - Manutenção do pH nos valores de normalidade Valores arteriais normais: pH = 7,40 pCO 2 = 40 mm Hg BE = 0 (pO 2 = 100 mm Hg)

21. 0

24. Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base 1. Tampões Plasmáticos (ação em segundos) 2. Sistema Respiratório (ação em minutos) 3. Sistema Renal (ação em horas/dias)

26. Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base 1. Tampões Plasmáticos (ação em segundos) 1.1. Ácido carbônico (H 2 CO 3 ) e Bicarbonato de Sódio (NaHCO 3 ) 1.2. Fosfato mono-sódio (NaH 2 PO4) e fosfato bi-sódico (Na 2 HPO4) 1.3. Proteínas (aminoácidos aniônicos e catiônicos)

27. 1. Tampões Plasmáticos 1.1. Ácido carbônico (H 2 CO 3 ) e Bicarbonato de Sódio (NaHCO 3 ) Administração de uma base forte NaOH + H 2 CO 3 H 2 O + Na HCO 3 base forte base fraca

28. 1. Tampões Plasmáticos 1.1. Ácido carbônico (H 2 CO 3 ) e Bicarbonato de Sódio (NaHCO 3 ) Administração de um ácido forte HCl + Na HCO 3 NaCl + H 2 CO 3 ác. forte sal ác. fraco H 2 O + CO 2 H-Lactato + Na HCO 3 Na-Lactato + H 2 CO 3 ác. lático

29. 1. Tampões Plasmáticos 1.2. Fosfato mono-sódio (NaH 2 PO4) e fosfato bi-sódico (Na 2 HPO4) Administração de base forte NaOH + NaH 2 PO 4 H 2 O + Na 2 HPO 4 base forte base fraca Administração de ácido forte HCl + Na 2 HPO 4 NaCl + NaH 2 PO 4 ác. forte ác. fraco

30. 1. Tampões Plasmáticos 1.3. Proteínas (aminoácidos aniônicos e catiônicos) X + OH - + AA - AA + AAXOHAA Y - H + + AA + AA - AAYHAA

31. Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base 2. Sistema Respiratório (ação em minutos) 2.1. Hiperventilação 2.2. Hipoventilação

32. PCO 2 30 35 40 45 50 55 60 (mm Hg) pO 2 140 120 100 80 60 40 20 (mm Hg) pH 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7,0 7 6 5 4 3 2 1 0 pCO 2 Ventilação basal = 1 Normoventilação Hipoventilação Hiperventilação

33. PCO 2 30 35 40 45 50 55 60 (mm Hg) pO 2 140 120 100 80 60 40 20 (mm Hg) pH 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7,0 7 6 5 4 3 2 1 0 pO 2 Ventilação basal = 1 Normoventilação Hipoventilação Hiperventilação

34. PCO 2 30 35 40 45 50 55 60 (mm Hg) pO 2 140 120 100 80 60 40 20 (mm Hg) pH 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7,0 7 6 5 4 3 2 1 0 pH Ventilação basal = 1 Normoventilação Hipoventilação Hiperventilação

35. PCO 2 30 35 40 45 50 55 60 (mm Hg) pO 2 140 120 100 80 60 40 20 (mm Hg) pH 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7,0 7 6 5 4 3 2 1 0 pCO 2 pH pO 2 Ventilação basal = 1 Normoventilação Hipoventilação Hiperventilação

36. Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base 3. Sistema Renal (ação em horas/dias) 3.1. Filtração de bicarbonato de sódio 3.2. Filtração de fosfato bi-sódico 3.3. Filtração de cloreto de sódio 3.4. Excreção de bicarbonato de sódio (na alcalose)

37. Mecanismos Renais do Equilíbrio ácido-base (sistema eficiente no controle da acidose ) ACIDOSE: os rins excretam o componente ácido (urina ácida) e preserva no organismo o componente básico (bicarbonato) ALCALOSE: em grandes altitudes, os rins excretam o bicarbonato (urina básica)

38. Célula Tubular Renal Túbulo Renal Capilar Peritubular Mecanismos Renais do Equilíbrio ácido - base

39. Célula Tubular Renal Túbulo Renal Capilar Peritubular Formação da urina ácida (filtração de bicarbonato) NaHCO 3 Na + + HCO 3 - Na + Na + HCO 3 - H + + H + H 2 CO 3 CO 2 H 2 O CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 - HCO 3 - + NaHCO 3 AC

40. Célula Tubular Renal Túbulo Renal Capilar Peritubular Formação da urina ácida (filtração de fosfato bi-sódico) Na 2 HPO 4 Na + + NaHPO 4 - Na + Na + NaHPO 4 - H + + H + NaH 2 PO 4 CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 - HCO 3 - + NaHCO 3

41. Célula Tubular Renal Túbulo Renal Capilar Peritubular Formação da urina ácida (filtração de cloreto de sódio) NaCl Na + + Cl - Na + Na + Cl - NH 4 + + H + NH 4 Cl CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 - HCO 3 - + NaHCO 3 glutamina NH 3 +

42. Célula Tubular Renal Túbulo Renal Capilar Peritubular Formação da urina básica (excreção de bicarbonato) Correção de uma alcalose NaHCO 3

43. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 5 - Tipos de ACIDOSE E ALCALOSE e mecanismos de compensação - Conceito de “ Base Excess ” (BE)

44. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE TAMPÃO ÁCIDO TAMPÃO BÁSICO

45. BASE EXCESS BE = BB - NBB BE = BASE EXCESS BB = BUFFER BASE NBB = NORMAL BUFFER BASE

46. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Base Tampão Normal Base Tampão Momento BE = BB - NBB 0 = 24 - 24

47. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Base Tampão Normal Base Tampão Momento BE = BB - NBB +5 = 29 - 24

48. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Base Tampão Normal Base Tampão Momento BE = BB - NBB -5 = 19 - 24

49. TIPOS DE ACIDOSE E ALCALOSE ACIDOSE: pH < 7,40 : pCO 2 (respiratória) BE - (metabólica) ALCALOSE: pH > 7,40 : pCO 2 (respiratória) BE + (metabólica)

51. GASOMETRIA ARTERIAL Conhecendo-se: pH, pCO 2 e BE Determina-se: existência de acidose / alcalose , o tipo do desvio do pH (respiratória / metabólica) e se há mecanismos de compensação entre eles.

52. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 ? ?

53. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL

54. Situação Normal Nomograma de Siggaard-Andersen

55. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 ? ?

56. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.

57. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab. comp. Alcalose resp.

58. Acidose Metabólica Exercício Intenso Diabetes Jejum Nomograma de Siggaard-Andersen

59. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 ? ?

60. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 +5 Acidose resp. comp. Alcalose metab.

61. -Acidose Respiratória Ambiente Fechado DPOC - < função quimio Nomograma de Siggaard-Andersen

62. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 +5 Acidose resp. comp. Alcalose metab. 7,50 45 +10 Alcalose metab. comp. Acidose resp. 7,50 22 ? ?

63. Alcalose Metabólica Vômitos Infusão de HCO 3 - Nomograma de Siggaard-Andersen

64. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 +5 Acidose resp. comp. Alcalose metab. 7,50 45 +10 Alcalose metab. comp. Acidose resp. 7,50 22 -4 Alcalose resp. comp. Acidose metab.

65. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 +5 Acidose resp. comp. Alcalose metab. 7,50 45 +10 Alcalose metab. comp. Acidose resp.

66. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 +5 Acidose resp. comp. Alcalose metab. 7,50 45 +10 Alcalose metab. comp. Acidose resp. 7,50 22 -4 Alcalose resp. comp. Acidose metab. 7,15 50 ? ?

67. Alcalose Respiratória - Altitude Nomograma de Siggaard-Andersen

68. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE pH pCO 2 BE condição 7,40 40 0 NORMAL 7,30 35 -9 Acidose metab.comp. Alcalose resp. 7,30 70 +5 Acidose resp. comp. Alcalose metab. 7,50 45 +10 Alcalose metab. comp. Acidose resp. 7,50 22 -4 Alcalose resp. comp. Acidose metab. 7,15 50 -12 Acidose metab. E resp.

73. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Correções: 1. Desfibrilação cardíaca. 2. Ventilação mecânica. 3. Administração iv de bicarbonato. NaHCO 3 (ml) =  BE  . 0,3 . Peso (1 mEq/ml)

74. FIM