Capítulo 16 Equilíbrio Ácido-Base Carina Schumann, 13708 Ingrid Masseli de Souza, 13699.
Função dos Rins na Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base.
-
Upload
luis-desconhecida-madeira -
Category
Documents
-
view
230 -
download
4
Transcript of Função dos Rins na Manutenção do Equilíbrio Ácido-Base.
Função dos Rins na Manutenção do
Equilíbrio Ácido-Base
70 mmoles de ácidos fixos são lançados no organismo diariamente:
MetabolismoDietaExcreção fecal de bases
H+ + HPO4= H2PO4
-
H + A- HA
H+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2O
H+
eliminado
HA H+ + A-
ácidos fixos gerados
H+ + HCO3- CO2 + H2O
H+ + B- HB
H+ livre
(a maior parte)
(quase todo o resto que não foi titulado por HCO3
-)
(quantidade mínima)
Constante
O HCO3- é consumido no processo de tamponamento
HA H+ + A-
ácidos fixos gerados
H+ + HCO3- CO2 + H2O
H+ + B- HB
H+ livre
(a maior parte)
(quase todo o resto que não foi titulado por HCO3
-)
(quantidade mínima)
Constante
Os rins geram bicarbonato
numa quantidade equivalente
à quantidade de ácidos fixos
gerada diariamente
HCO3-Recupera o HCO3
- consumido no tamponamento
H+ + B- HB
H+ livre
HCO3-
Elimina na forma de CO2 o H+ que estava ligado a tampões não-bicarbonato e a pequena quantidade adicional de H+ livre.
CO2
Para manter o equilíbrio ácido-base os rins:
- Reabsorvem todo o HCO3- filtrado (4.320 mmoles/dia)
H2CO3H+ HCO3-HCO3
-
CO2 + H2O
Reabsorção de HCO3-
Reabsorção de HCO3- em
segmentos inicial e médio de
túbulos proximais (S1/S2)
Fim do proximal
Plasma
PROXIMAL
pH0 1 2 3 4 5 6 7 8
CARGA FILTRADA DE HCO3 - 4000
mEq/dia
NHE3
Na+
H+ HCO3-
3 HCO3-
1 Na+
H2CO3 H2O + CO2
HCO-3 + H+
H+ ATPase
H+
HCO3-
3 HCO3-
1 Na+
HCO-3
H2O + CO2
+ H+
NBC1
NBC1
1 H+ 1 HCO3-
Para cada H+ secretado, um bicarbonato é reabsorvido
H2CO3
AC II
CO2 + H2O
Anidrase Carbônica (AC)
H2CO3
CO2 + H2OA.C. II
AC IV
AC IV
AC IV
AC IV
Luz Interstício
NHE3
Na+
H+
Há consumo de HCO3- na luz
Ao final de S3, 15% da carga filtrada
H+ - ATPase
H+
HCO-3
H2O + CO2
+ H+
1 H+ 1 HCO3-
Para cada H+ secretado, um bicarbonato é reabsorvido
H2CO3
CO2 + H2OAC II
Anidrase Carbônica (AC)
H2CO3
CO2 + H2OA.C. II
HCO-3
H2CO3 H2O + CO2
+ H+
AC IV
AC IV
HCO3-
BCCCl-
HCO3-
BCCCl-
HCO3-
HCO3-
Luz Interstício
AC IV
AC IVMais para o final de
túbulo proximal,
trocador HCO3-/Cl-
em membrana
basolateral
Na+
H+
HCO-3 + H+
H2CO3
CO2 + H2OAC II
Anidrase Carbônica (AC)
H2CO3
CO2 + H2OA.C. II
HCO-3
H2CO3
+ H+
HCO3-
BCCCl-
HCO3-
BCCCl-
NHE3
H+
H+ - ATPase
HCO3-
HCO3-
Luz Interstício
AC IV
AC IV
Acetazolamida
(Diamox)
X
XH2CO3
H2O + CO2
AC IV
H2O + CO2
AC IV
pH luminal
Com acetazolamida, aumento da concentração luminal de H+ resulta em
menor secreção de H+, tanto pelo NHE3 como pela H+-ATPase, devido ao
gradiente desfavorável.
ALÇA FINADESCENDENTE
ALÇAESPESSA
ALÇA FINAASCENDENTE
PROXIMAL
CARGA FILTRADA 4000 mEq/dia pH0 1 2 3 4 5 6 7 8
Reabsorção de HCO3- em alça espessa de Henle
Dpte = + 8 mV
Na+3Na+
K+
K+
2K+K+
2Cl-
Cl-
+ -
Luz Interstício
NHE3Na+
H+
H2CO3
CO2 + H2O
A.C. II
HCO3-
BCCCl-
Cl-
1 H+ 1 HCO3-
Para cada H+ secretado, um bicarbonato é reabsorvido
HCO3- + H+
CO2 + H2O
100%
15%
5%ATP
DISTAL
ALÇA FINADESCENDENTE
ALÇAESPESSA
ALÇA FINAASCENDENTE
PROXIMAL
CARGA FILTRADA 4000 mEq/dia pH0 1 2 3 4 5 6 7 8
Reabsorção de HCO3- em túbulo distal
Na+3Na+
K+
K+
2K+
Cl-
+ -
Luz Interstício
NHE2Na+
H+
H2CO3
CO2 + H2O A.C. II
HCO3-
BCCCl-
Cl-
1 H+ 1 HCO3-
Para cada H+ secretado, um bicarbonato é reabsorvido
5%
HCO3-
+ H+
CO2 + H2O
K+
Cl-
5%100%
15%
~1%
DISTAL
ALÇA FINADESCENDENTE
ALÇAESPESSA
COLETOR
ALÇA FINAASCENDENTE
PROXIMAL
CARGA FILTRADA 4000 mEq/dia pH0 1 2 3 4 5 6 7 8
HCO3- é quase totalmente reabsorvido.
Em coletor medular praticamente já não há HCO3-,
a capacidade tamponante é menor e o pH cai muito, embora a secreção de H+ nesse segmento seja quantitativamente bem menos significativa que em segmentos anteriores.
5%
Luz InterstícioReabsorção e Secreção de HCO3
- em Ducto Coletor Cortical e Medular Externo
absorção
absorção
3Na+
K++
absorçãoATP
Cl-
H+
Intercaladas b
secreção
Na+
K+-
0%Normalmente, sem HCO3
- no final de coletor
CO2 + H2O
AC II
Cl-
Cl-
Intercaladas a
HCO3-
2K+
CO2 + H2O
AC II
HCO3-
1%
100%
15%
Cl-HCO3
-HCO3-
Secreção de HCO3-
ATPH+
ATPH+
K+
HCO3- + H+
CO2 + H2O
Reabsorção de HCO3-
pH urinário mínimo: 4,5 [H+] = 0,03 mM
Para eliminar 70 mmoles de ácido em 1,5 L: pH 1,3 !?
ou
Para eliminar 70 mmol/dia de H+ livre com pH de 4,5:
2.300 L de urina !!!!
Como eliminar 70 mmoles de ácido na urina de 24 h?
Além de preservar o HCO3- filtrado, os rins têm que eliminar
70 mmoles de ácidos fixos por dia
Eliminar H+ livre?!
H2CO3H+ HCO3
-HPO42-
H2PO4-
Geração de HCO3- novo
Essa quantidade de H+ só pode ser eliminada ligada a tampões do fluido tubular,
que estão presentes em concentração da ordem de mM
Geração de HCO3- novoHCO3
-NH4+
Glutamina
Substâncias que foram filtradas mas não são, ou são parcialmente, reabsorvidas e
que funcionam como aceptores de prótons no fluido tubular.
A contribuição de cada tampão para a acidez titulável depende da quantidade do
tampão (mmoles), do pH da urina e do pK do tampão.
% tampão protonado
pH Fosfato Urato Creatinina (pK = 6,8) (pK = 5,8) (pK = 5,0)
7,4 20,1 2,5 0,4
6,2 79,9 28,5 5,9
4,4 99,6 96,2 79,9
ÁCIDO TITULÁVEL
Quantidade de NaOH
(mmoles) para retornar
o pH da urina ao pH do
plasma – 7,4
Formação de ácidos tituláveis Luz Interstício
H+
H2CO3
CO2 + H2O ACII
HCO3-
BCCCl-
1 H+ 1 HCO3-
Para cada H+ secretado, um bicarbonato é reabsorvido
NHE3
H+
H2CO3
CO2 + H2O ACII
HCO3-
NBC
ATP
ATP
H+
H+
H+
H+
Na+ Na+
Na+
BCCCl-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
TPEspesso ascendenteTCD
ConexãoColetor
+ H+HPO42-
H2PO4-
+ H+HPO42-
H2PO4-
pH = 7,4
pH = 6,8
pH = 6,4
pH = 6,2
pH = 4,4mínimo
DISTAL
ALÇA FINADESCENDENTE
ALÇAESPESSA
COLETOR
ALÇA FINAASCENDENTE
PROXIMAL
pH0 1 2 3 4 5 6 7 8ÁCIDO TITULÁVEL
Como o pH cai muito nesse segmento
A quantidade de tampões presentes no fluido tubular, provenientes
do que restou da filtração, não é suficiente para tamponar todo H+
que deve ser eliminado. Contribui com cerca de 40%.
Os rins produzem NH4+ para eliminar o restante do H+ e recuperar os
60% restantes de HCO3- necessários para manter o pH dos fluidos
corporais.
Túbulo Proximal
2 glutaminasglutaminase
2 NH4+ + glutamato
glutamatodesidrogenase
mitocôndria
2 NH4+ + 2 a-cetoglutarato2-
Oxaloacetato 2-
4 HCO3-
(novo)
GLUT
glutamina
Na+
glutamina
Na+
4 HCO3-
Glicose
Para cada (H+/NH3) ou NH4+ para a luz tubular, 1 bicarbonato para o interstício
4 NH4+
NH3 + H+
H+ + NH3
NH4
NH4+ ou H+H+ ou NH4
NHE3Na+
NH3
NH4+
NH4+ secretado em túbulos proximais é captado em ductos coletores sem
passar pelos segmentos tubulares corticais
Luz Interstício
3Na+
K++
Na+
K+- 2K+
ATP
Cl-
Cl-
H+
ATPH+
K+
Intercaladas a
HCO3-
CO2 + H2O
AC II
HCO3-
Principal
DUCTO COLETOR
pH = 7,4
pH = 6,8
pH = 6,4
pH = 6,2
pH = 4,4mínimo
Secreção de NH4
+
Reabsorção de NH4
+
NH3 + H+
H+
HCO3-
NH3 + H+
NH4+
NH4+ é transferido para o coletor
sem passar por córtex renal
NH4+ é reabsorvido em segmento espesso ascendente
pelo NKCC2 (compete com K+)
CO2 + H2O
NH3
NH4+
URINA
eliminado
PROXIMAL
ALÇA FINADESCENDENTEALÇA FINAASCENDENTE
DISTAL
ALÇAESPESSA
COLETOR
QUANTIDADE DE NH4+ NO FLUIDO TUBULAR
PRODUÇÃO DE ÁCIDO FIXO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
EXCREÇÃO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
AC TITULNH4HCO3
BALANÇO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50-40-30-20-10
01020304050
ÁCIDO TITULÁVEL
AMÔNIO
Excreção diária de ácidos pelos rins (EA):
EA = (ACIDEZ TITULÁVEL + NH4+ ) - HCO3
-
Acidez titulável: H+ excretado ligado principalmente a fosfato (H2PO4-)
NH4+: H+ excretado ligado a NH3
HCO3-: parte do HCO3
- filtrado que é excretado (normalmente, quase zero)
Aumento na produção de ácidos fixos
PRODUÇÃO DE ÁCIDO FIXO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
EXCREÇÃO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
AC TITULNH4HCO3
BALANÇO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50-40-30-20-10
01020304050
ÁCIDO TITULÁVEL
AMÔNIOAUMENTO NA PRODUÇÃO DE
ÁCIDO FIXO
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
PRODUÇÃO DE ÁCIDO FIXO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
EXCREÇÃO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
AC TITULNH4HCO3
BALANÇO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50-40-30-20-10
01020304050
ÁCIDO TITULÁVEL
AMÔNIO
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
PRODUÇÃO DE ÁCIDO FIXO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
EXCREÇÃO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
AC TITULNH4HCO3
BALANÇO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50-40-30-20-10
01020304050
ÁCIDO TITULÁVEL
AMÔNIO
ACIDOSE METABÓLICA
PRODUÇÃO DE ÁCIDO FIXO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
EXCREÇÃO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
AC TITULNH4HCO3
BALANÇO DE ÁCIDO, mEq/dia
-50-40-30-20-10
01020304050
ÁCIDO TITULÁVEL
AMÔNIO
-50 -25 0 25 50 75 100 125 150
O QUE PROVOCOU A ACIDOSE?
Perda de HCO3-:
Perda intestinal (diarréia)
[HCO3-]pl cai e [Cl-]pl aumenta
Excreção renal de ácidos diminuída
Insuficiência renal
Acidose tubular renal (perda de HCO3- na urina)
Produção aumentada de ácidos fixosÁcido lácticoCorpos cetônicos
[HCO3-]pl cai e [Anions]pl aumenta
Anion gap: ([Na+] + [K+]) – ([Cl-] + [HCO3-])
pCO2 = 40 mmHg
Aumento da produção de ácidos fixos ou perda de HCO3-: acidose metabólica
1) Consumo ou perda de HCO3-
2) Compensação respiratória
3) Correção renal
3
pCO2 < 40mmHg
Resposta renal ao aumento da produção de ácidos fixos:
Maior produção de NH4+ a partir da glutamina
Aumento da expressão: - cotransportador Na+-Glutamina - glutaminase - glutamato desidrogenase - fosfoenolpiruvato carboxi-cinase (PEPCK)
Maior secreção de H+ em túbulos renais
Aumento da expressão e atividade dos transportadores:
- Permutador Na+/H+
- Cotransportador Na+/HCO3-
- Permutador HCO3-/Cl-
- H+-ATPase e H+/K+-ATPase (hiperkalemia)
Quando o defeito não é renal
Em reposta ao aumento da produção de ácidos fixos:
Maior produção de NH4+ a partir da glutamina
Aumento da expressão: - cotransportador Na+-Glutamina - glutaminase - glutamato desidrogenase - fosfoenolpiruvato carboxi-cinase (PEPCK)
Maior secreção de H+ em túbulos renais
Aumento da expressão e atividade dos transportadores:
- Permutador Na+/H+
- Cotransportador Na+/HCO3-
- Permutador HCO3-/Cl-
- H+-ATPase e H+/K+-ATPase (hiperkalemia)
Alcalose metabólica
Perda de ácidos ou ganho de bases: alcalose metabólica
1) Aumento do HCO3-
Causas: Vômitos, sonda nasogátrica perda de HCl;
Uso crônico de diuréticos de alça ou tiazídicos
2) Compensação respiratória
3) Correção renal
[HCO3-]plasma
[Cl-]plasma
3
Distúrbios Respiratórios
Acidose respiratória aguda
2) Compensação renalAumento da geração de HCO3
- novo, principalmente pela produção de NH4
+CO2 + H2O H2CO3
HA H+ + A-
H+ + HCO3-
Acidose respiratória crônica
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
HA H+ + A-
Alcalose respiratória aguda
1
2) Compensação renal: Redução da secreção de H+
Redução da geração de HCO3- novo via NH4
+
Alcalose respiratória crônica