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

Tópicos a serem abordados 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.

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

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: Diretamente, pela excreção ou reabsorção de H+; 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 CETÔNICOS Gotículas de gordura Hepatócito Corpos cetônicos exportados como fonte de energia pelo coração, músculo esquelético, rim e cérebro Glicose exportada como combustível para os tecidos como o 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!!