Disciplina de BIOQUÍMICA do Ciclo Básico de MEDICINA Universidade dos Açores 1º Ano ENSINO PRÁTICO 5ª AULA PRÁTICA

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1 Disciplina de BIOQUÍMICA do Ciclo Básico de MEDICINA Universidade dos Açores 1º Ano ENSINO PRÁTICO 5ª AULA PRÁTICA EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE NO ORGANISMO HUMANO

2 REGULAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO HIDROGENIÓNICA - IMPORTÂNCIA CLÍNICA O controlo preciso do ph dentro dos limites estreitos de 7,35-7,45 é conseguido pela regulação do balanço do ião H +. A concentração do H + é determinada pela relação - da concentração do HCO 3 (regulada pelos rins) e a pco 2 (controlada pelo sistema respiratório) CO 2 +H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 - +H + Esta equação traduz a lei de acção da massa do sistema CO 2 HCO - 3, que é o principal tampão de ph do meio extracelular. É de notar que a [H + ] aumenta ou diminui quer pelo aumento ou diminuição da pco 2 (acidose/alcalose respiratória), quer pela diminuição ou aumento da [HCO - 3 ] (acidose/alcalose metabólica). Normalmente os pulmões mantêm a pco 2 na ordem dos 40 mmhg e os rins, o HCO - 3 nos 24-26mEq/L. Quando se perde um HCO - 3, fica retido um H +, o que corresponde à adição de um H + ao organismo. Inversamente, o ganho de um HCO - 3 é o mesmo que a perda de um H +. Em condições normais há duas fontes de H + que o organismo tem de eliminar: a) Cerca de 20 moles de CO 2 são produzidos pelo catabolismo por dia e são eliminados pelos pulmões. Embora não seja um ácido, o CO 2 combina-se com a H 2 O para formar H 2 CO 3. Assim, acumular-se-á ácido muito rapidamente se o CO 2 não é adequadamente eliminado pelos pulmões (acidose respiratória). b) Cerca de 1 meq /Kg de ácido não volátil é produzido diariamente pelo metabolismo. Este ácido é tamponado pelo HCO - 3 no fluido extracelular. Isto levaria a uma depleção de HCO - 3 e acidose metabólica se o rim não regenerasse o HCO - 3. Os sistemas tampão de ph do organismo constituem as primeiras linhas de defesa contra variações agudas de [H + ]. O H + é tamponado tanto por tampões intracelulares (que incluem os fosfatos e as proteínas citosólicas), como extracelulares, dos quais o mais importante é o tampão bicarbonato (CO 2 HCO - 3 ). Quando se faz uma gasimetria arterial mede-se a po 2, a pco 2 (pressão parcial de O 2 e de CO 2, respectivamente, em mmhg), e o ph. A [HCO - 3 ] é então calculada com

3 base na equação de Henderson-Hasselbach, a partir do ph e da pco 2 medidos, embora esta determinação também esteja automatizada. O hiato aniónico (HA) anion gap O cálculo do HÁ é fundamental para analisar correctamente as alterações ácidobase. O fluido extracelular é electroneutro, ie, a soma da concentração dos iões positivos é igual à dos negativos. Na + + CNM (catiões não medidos ) * = Cl - + HCO ANM (aniões não medidos) ** * (K +, Ca 2+, Mg 2+ e algumas gama-globulinas) ** (albumina, sulfato, fosfato e vários aniões orgânicos ex: lactato) HA = ANM-CNM = [Na + ] ([Cl - ] + [HCO - 3 ]) O HÁ normal é de 9-16 meq/l (ou 10-14), consoante se considere ±2SD ou ± 1SD. O valor N depende do laboratório e se se utiliza ou não o valor do K +, ie; HA = ([Na + ] + [K + ]) ([Cl - ] + [HCO - 3 ]). Na prática clínica classificam-se as acidoses metabólicas em 2 categorias: com HA aumentado ou normal. Estas últimas também se designam hiperclorémicas. Um HA elevado resulta quer da produção de um ácido endógeno (ex cetoacidose, acidose láctica, acidose urémica, ), quer da adição de um ácido exógeno (ex: intoxicação pelo metanol, que é metabolizado a ácido fórmico). Não HA uma relação directa entre a elevação do HA e a correspondente baixa na [HCO - 3 ], porque este tampão é ajudado (está em equilíbrio) pelos outros sistemas tampão de ph e pela regulação pulmonar e renal. Assim, a diminuição da [HCO - 3 ] é menor do que o faria supor a elevação correspondente do HA. Na página a seguir esquematizam-se as características dos diferentes tipos de distúrbio ácido-base.

4 DISTÚRBIOS ÁCIDO CIDO-BASE ph < 7.35 ph 7,35-7,45 ph > 7.45 acidose NORMAL alcalose HCO - 3 PCO 2 HCO - 3 PCO 2 Metabólica Respiratória Metabólica Respiratória ACIDOSES METABÓLICAS: HA aumentado - produção de um ácido endógeno (ex., cetoacidose diabética, acidose láctica, acidose urémica), ou adição de um ácido exógeno (ex., intoxicação pelo metanol, que é metabolizado a ácido fórmico) HA normal - também conhecida por acidose hiperclorémica HA (HIATO ANIÓNICO): O fluido extracelular é neutro, logo [catiões]=[aniões] Logo, [Na + ] + [CNM] = [Cl - ] + [HCO 3 - ] + ANM (em que CNM= catiões não medidos, p.ex., K +, Ca 2+, Mg 2+ e algumas gama-globulinas, e ANM=aniões não medidos, tais como albumina, sulfato, fosfato e vários aniões orgânicos) Portanto, HA=ANM-CNM=[Na + ]-([Cl - ] + [HCO 3 - ]) HA= [Na + ]-([Cl - ] + [HCO 3 - ]) valor normal de 9-16mEq/L

5 CASOS CLÍNICOS CASO I Um rapaz de 18 anos foi internado por diarreia severa e os seguintes dados laboratoriais: Na meq/l (N= ); K meq/l (N= ); Cl meq/l (N=98-107); HCO meq/l. - Gasometria arterial: ph 7.12 (N= ); pco 2 26 mmhg (N=35-40); HCO 3 12 meq/l (N=24-25). 1. Como interpreta as alterações presentes? 2. Como trataria este doente? 3. Calcule o hiato aniónico. CASO II Uma senhora de 49 anos, ansiosa, queixa-se de que parece que lhe falta o ar nos últimos 4 dias. A avaliação laboratorial mostrou: ph 7.5; pco 2 30 mmhg; HCO 3-22 meq/l. - Como interpreta as alterações encontradas? CASO III Um doente com insuficiência respiratória com 2 semanas de duração apresenta os seguintes parâmetros na gasimetria arterial: pco 2-70 mmhg (N 35-40); HCO mm; (N= 22-25); po 2-60mmHg (N ). A concentração de um gás em mm é = x Pressão parcial do gás (mmhg). O valor normal do ph do sangue arterial varia entre 7,35 e 7,45. HCO - 3 : pk 1 = 6,1; pk 2 = 10,2 1. Qual o valor do ph sanguíneo do doente? Apresente os cálculos 2. Como interpreta as alterações observadas? O que esperaria do ph urinário deste doente? Justifique.

6 PROBLEMAS 1. Na última aula prática, preparou uma solução tampão com 96 ml de água, 2 ml de KH 2 PO 4 0,35 M e 2 ml de K 2 HPO 4 0,3 M. Sabendo que o pka do par ácido/base que constitui o tampão é 7.2, calcule o ph da solução. 2. Considere a curva de titulação do ácido glutâmico representada na figura seguinte: ph 9,67 C 4,25 B 2,19 A [OH - ] a) A que corresponde cada um dos pontos assinalados pelas letras A, B e C. Qual o seu significado? b) Represente as formas de ionização deste aminoácido e determine o seu ph I (ph isoeléctrico), sabendo que: pk α-cooh = 2,19 pk R =4,25 pk α-nh2 =9,67 H HOOC CH 2 CH 2 C COOH NH 2 (forma não ionizada do ácido glutâmico) c) Qual é a carga predominante deste aminoácido a ph 6? E a ph1,5?

7 3. O suco gástrico tem uma concentração de H + de 0,16 M. a) Calcule o ph e o poh. b) Calcule o número de iões H + existentes em 250 ml de suco gástrico. nº Avogadro = x 10 23

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