DIGESTÃO & ABSORÇÃO Profa. Cínthia P. M. Tabchoury Disciplina de Biociências II FOP - UNICAMP.
EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Unidade 2 – Sistema Urinário Faculdade de Odontologia de Piracicaba...
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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!!