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EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Unidade 2 – Sistema Urinário Faculdade de Odontologia de Piracicaba UNICAMP Profa. Dra. Cínthia Pereira Machado Tabchoury.

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1 EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE Unidade 2 – Sistema Urinário Faculdade de Odontologia de Piracicaba UNICAMP Profa. Dra. Cínthia Pereira Machado Tabchoury

2 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

3 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

4 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 HCO 3 -. 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.

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6 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.

7 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 +.

8 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 pirúvicopiruvato + H +

9 H - + H + ácido pirúvico piruvato H

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11 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 CO 2, proveniente da respiração aeróbia. CO 2 + H 2 OH 2 CO 3 H + + HCO 3 - Esta reação ocorre em todas as células e no plasma, mas lentamente. A produção de H + oriundo do CO 2 e H 2 O é a única grande fonte de entrada de ácidos em condições normais.

12 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.

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14 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 +.

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16 A ventilação pode compensar os distúrbios de pH A ventilação e o estado ácido-base estão intimamente relacionados. CO 2 + H 2 OH 2 CO 3 H + + HCO 3 - Mudanças na ventilação podem corrigir distúrbios do equilíbrio ácido-base, mas também podem causá-los; Por exe., pessoa hiperventilada com PCO 2 aumentado : CO 2 + H 2 OH 2 CO 3 H + + HCO 3 - Resulta um estado de ACIDOSE.

17 A ventilação pode compensar os distúrbios de pH Se a pessoa hiperventila soltando o CO 2 : CO 2 + H 2 OH 2 CO 3 H + + HCO 3 - Nestes 2 exemplos, pode-se observar que uma mudança no pCO 2 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.

18 A via reflexa da compensação respiratória da acidose metabólica

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20 Os rins excretam ou reabsorvem H + e HCO 3 - 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 HCO 3 - Amônia e fosfato atuam como tampões, permitindo que mais H + seja secretado. HPO H + H 2 PO 4 -

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22 Compensação renal da acidose

23 Mesmo com estes tampões, a urina pode tornar-se ácida (pH 4,5); Ao mesmo tempo, os rins produzem HCO 3 - o qual é reabsorvido dentro do sangue e atuará como tampão; Na alcalose, os rins revertem o processo, excretando HCO 3 - e reabsorvendo H +. Compensações renais são mais lentas (24-48 h), mas abrange todos os distúrbios ácido-base severos.

24 Túbulo proximal: excreção de H + e reabsorção de HCO 3 - 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 HCO 3 - -Na +.

25 Reabsorção de HCO 3 - filtrado no túbulo proximal e excreção de H +

26 Néfron distal: manipulação de H + e HCO 3 - 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 HCO 3 - -Cl -.

27 O papel das células intercalares do tipo A na acidose: as células intercalares do ducto coletor secretam ou reabsorvem H + e HCO 3 - de acordo com a necessidade corporal.

28 O papel das células intercalares tipo B na alcalose

29 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 pCO 2. Origem metabólica: ácidos ou bases de origem não-CO 2. Acidose respiratória: causa mais comum é a doença pulmonar obstrutiva crônica, na qual há troca inadequada de gás. O nível plasmático de CO 2 aumenta. Acidose Metabólica: metabolismo anaeróbio e produção de corpos cetônicos.

30 -OXIDAÇÃO Ciclo do ácido cítrico

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32 CORPOS CETÔNICOS Acetona Acetoacetato D- -hidroxibutirato

33 CORPOS CETÔNICOS Gotículas 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

34 Metabolismo de combustível no fígado durante jejum prolongado

35 Referências Bibliográficas NELSON, D.L., COX, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. 3 a edição, 2000, capítulo 7, pág. 204 a 221. SILVERTHORN, DU. Fisiologia Humana. 2 a edição, Manole 2003, págs

36 ATÉ AMANHÃ!!


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