Regulação renal do equilíbrio ácido base

Transcrição

1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Informática Biomédica Regulação renal do equilíbrio ácido base Gabriela Silva Borges

2 O que é ácido e base? Função Química conjunto de compostos com propriedades químicas semelhantes. 1. Funções inorgânicas 2. Funções orgânicas Funções inorgânicas: quatro grandes grupos a. Ácidos b. Bases c. Óxidos d. Sais TEORIA ÁCIDO BASE ARRHENIUS Libera H+ em Libera OH- em solução aquosa solução aquosa BRONSTED-LOWRY Doa 1 próton Recebe 1 próton LEWIS Recebe par de elétrons Doa par de elétrons As definições de ácidos e bases propostas por Bronsted e Lowry são as mais convenientes no estudo das reações dos seres vivos.

3 Apesar de geralmente se mostrar o produto de dissociação da água como H+, os prótons livres não existem em solução; os íons hidrogênio formados em água são imediatamente hidratados para formar íons hidrônio (H 3 O).

4 O produto iônico da água, Kw, é a base para a escala de ph

5 Atividade de íons H + : H A constante de equilíbrio pode ser aproximada pela medida das concentrações no equilíbrio. A concentração de prótons determina o ph! 1. O ph varia na razão inversa da concentração de H O ph é uma função logarítmica!...e daí?

6 Porque é importante manter o ph do fluido extracelular? A concentração do íon hidrogênio afeta a maioria dos processos nos sistemas biológicos.

7 De quem é a função de regular o ph plasmático?

8 O ph sanguíneo é mantido dentro de uma faixa estreita de variação compatível com a vida 6,8 ácido 7,4 básico 7,8 Normal

9 Todos os dias ácidos e bases não-voláteis são ingeridos ou produzidos pelo metabolismo dos alimentos. 15 a 20 mols Produção líquida endógena de ácidos Diabetes: produção de corpos cetônicos. Hipóxia: produção de ácido láctico. Excreção líquida renal de ácidos

10 Todos os dias ácidos e bases não-voláteis são ingeridos ou produzidos melo metabolismo dos alimentos. Fonte Ácido ou Base Produzida Carga (meq/dia) Influenciada pela dieta Açúcares Gorduras Aminoácidos a) com S (Cys, Met) H 2 SO 4 b) Catiônicos (Lys, Arg, Hyst) HCl c) Aniônicos (Asp, Glut) H2CO 3 Anions Orgânicos HCO 3 Fosfato H 2 PO 4 Diabetes: produção de corpos cetônicos. Hipóxia: produção de ácido láctico. Total meq/dia Produção líquida endógena de ácidos H 2 SO NaHCO 3 Na 2 SO H 2 O + 2CO 2 LEC HCO 3 - = 350mEq HCl + NaHCO 3 NaCl + H 2 O + CO 2

11 O que é um sistema tampão? Tampões são sistemas aquosos que tendem a resistir a mudanças de ph quando pequenas quantidades de ácido (H+) ou base (OH ) são adicionadas. Um sistema tampão consiste em um ácido fraco (o doador de prótons) e sua base conjugada (o aceptor de prótons) que tem a capacidade de capturar íons H + ou OH - perto da faixa do seu pk (ph onde o par ácido-base está igualmente dissociado (A - ) ou não (AH) ph pk log [base] [acido]

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13 ph pk log [base] [acido] Dois tampões biológicos especialmente importantes são o sistema fosfato e o bicarbonato.

14 pulmões CO 2 + H 2 O H + + HCO 3 - rins ph 6,1 log [HCO3 ] 0,03xP CO2 ) Desvios metabólicos influenciado lentamente pelos rins Desvios respiratórios Influenciado rapidamente pelos pulmões ph = 7,4; [HCO 3- ] = 24 meq.l -1 PCO 2 = 40 mm Hg

15 Os sistemas tampões entretanto não eliminam ácido, apenas o neutralizam. Ácido é eliminado por 2 vias: Pulmões (CO 2 - ácido volátil) Rins (Ácidos não voláteis ; reabsorção de HCO 3- )

16 O rim regula o balanço ácido-base controlando a reabsorção de bicarbonato e a excreção de ácido. TFBic = 180 l/dia x 24 mm = 4320 mmol/dia

17 Túbulo proximal NHE3 2/3 SAE da Alça de Henle NBCe1 Na/HCO3 = eletricamente neutro AE2 AE1

18 Células intercaladas do túbulo distal e ducto coletor Célula secretora de H+ Célula secretora de HCO 3 - AE1 Pendrin Não predominante Atividade aumentada durante a alcalose metabólica

19 1/3 A reabsorção de bicarbonato sozinha não repõe o tamponamento dos ácidos não voláteis produzidos durante o metabolismo. Pi Os rins DEVEM repor essa perda com a formação de NOVO BICARBONATO. Túbulo distal e ducto coletor: pouco bicarbonato no FT

20 2/3 Amoniagênese A excreção de amônia está criticamente envolvida na formação de NOVO BICARBONATO. Amônio X K+ (NKCC)

21 Respostas aos distúrbios do equilíbrio ácido - base

22 pulmões CO 2 + H 2 O H + + HCO 3 - rins ph 6,1 log [HCO3 ] 0,03xP CO2 ) Desvios metabólicos influenciado lentamente pelos rins Desvios respiratórios Influenciado rapidamente pelos pulmões ph = 7,4; [HCO 3- ] = 24 meq.l -1 PCO 2 = 40 mm Hg

23 Linhas de defesa contra distúrbios do balanço ácido - base

24 1ª Linha de defesa: tampões extracelulares e intracelulares. Bicarbonato é consumido no processo de neutralização da carga ácida. H+ é consumido se adicionada carga básica - >HCO3- Pi e proteínas plasmáticas provém tamponamento extracelular adicional. Desmineralização óssea: fonte adicional de tamponamento extracelular. Tamponamento intracelular: Bicarbonato, Pi e grupos histidina das proteínas citoplasmáticas.

25 Segunda linha de defesa: pulmões ph 6,1 log [HCO3 ] 0,03xP CO2 )

26 Diagrama de Davenport

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28 Diagrama de Davenport

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