Alterações no Equilíbrio Ácido-Base

Alterações no Equilíbrio
Ácido-Base
Os principais tampões com interesse
fisiológico
Ácidos e Bases
Segundo Arrhenius
 Ácido – Substância que em solução aquosa
produz iões H+
 HCl (aq)
H+ (aq) + Cl- (aq)
 Base – Substância que, contendo grupos OH,
em solução aquosa liberta iões OH NaOH (aq)
Na+ (aq) + OH- (aq)
 [H+]= [OH-] – solução neutra
 [H+] > [OH-] – solução ácida
 [H+] < [OH-] – solução básica ou alcalina
Teoria Protónica de Brönsted-Lowry
 Ácido é uma
espécie que
cede protões
(H+) (a uma
base):
Teoria Protónica de Brönsted-Lowry
 Base é uma
espécie que
aceita
protões de
um ácido:
Pares Ácido-Base conjugados
Forças relativas de pares ácido-base
conjugados
• A força de um
ácido e de uma
base pode medirse pela extensão
da respectiva
reacção com a
água.
Constante de Equilíbrio
Auto-ionização da água
Kw = 1,00 x 10-14, 25ºC
Constantes de Acidez e de Basicidade

Ka x Kb = Kw
Conceito de pH
 O pH é o inverso do logaritmo da
concentração de H+
 O pOH é o inverso do logaritmo da
concentração de OH pH = -log[H+]
 pOH = -log[OH-]
 pKw = -logKw
 pH + pOH = pKw
 pH + pOH = 14
Conceito de pH
25ºC
Conceito de pH
• O pH afecta a estrutura e
a actividade de
biomoléculas;
• A medida de pH no
sangue e na urina são
parâmetros importantes no
diagnóstico médico.
Soluções Tampão
 Ácido fraco + sal de uma base forte.
 Combinam-se com ácidos e bases em
excesso evitando variações de pH.
 É possível relacionar a concentração do
tampão com o pH e o pKa através da
chamada equação de HendersonHasselbalch :
 pH = pKa + log
[sal]
[ácido]
Soluções Tampão
Sistemas Tampão do Organismo
 Função: regulam o pH do organismo
 Mecanismos reguladores de pH no
organismo:



Mecanismos renais
Mecanismos respiratórios
Sistemas Tampão
•Reagem com
ácidos e bases
neutralizando-os
Eliminam
substâncias
indesejáveis ou
em excesso
Principais Sistemas Tampão do
Organismo
 Actuação:
 Líquido intravascular – sangue
 Líquido intersticial – tecidos
 Líquido intracelular – interior das células
Tampões Existentes no Organismo Humano
Tampões
Ácidos
Bases Conjugadas
Principal Acção
Tamponante
Percentagem
Tampão Bicarbonato
CO2 ; H2CO3
HCO3-
Extracelular
64 %
Hemoglobina
HHb
Eritrócitos
28 %
Proteínas
HProt
Prot-
Intracelular
7%
Tampão Fosfato
H2PO4-
HPO42-
Intracelular
1%
Hb-
Tampão Fosfato
H2PO4-  HPO42- + H+
Sistema Tampão das Proteínas
Aminoácidos
Grupo Carboxílico
Grupo Aminíco
Sistema Tampão das Proteínas
Curva de Titulação da Glicina
Sistema Tampão das Proteínas
Ácido Aspártico
Sistema Tampão das Proteínas
Curva de Titulação do Ácido Aspártico
Sistema Tampão das Proteínas
Hemoglobina
CO2
CO2
Tampão bicarbonato
Mecanismo químico – reacção imediata
Meio extracelular
- Bicarbonato de potássio
- Bicarbonato de magnésio
- Bicarbonato de sódio
CO2 + H2O <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3-
Se
[HCO3- ]
pH
Se
[CO2 ]
pH
Se for adicionada solução ácida:
Ácido carbónico é muito instável – dissocia-se de imediato
H2CO3
CO2 + H2O
Regulação respiratória
Excesso de CO2:
 Se p(CO2) em NaHCO3
o pH
Acidose Respiratória
Deficiência de CO2:
 Se p(CO2) em NaHCO3
Alcalose Respiratória
o pH
Se for adicionada solução alcalina:
Regulação renal
Importância do estudo do tampão
bicarbonato
 pH do sangue pode ser determinado –
conhecimento das alterações da [H+] em
função das variações do bicarbonato;
 Primeira linha de defesa para evitar grandes
modificações do estado de equilíbrio ácidobase;
Importância do estudo do tampão
bicarbonato
 H2CO3 é formado mesmo em condições
patológicas;
 Nos processos fisiológicos durante a
passagem de sangue pelos capilares dos
tecidos/pulmões o tampão HCO3-/H2CO3
sofre alterações para neutralização e
eliminação do H2CO3;
Importância do estudo do tampão
bicarbonato
 Centros respiratórios são regulados pela
[CO2] no sangue, permitindo manter o
tampão nas concentrações convenientes;
 Sistema, quantitativamente, mais abundante
no plasma sanguíneo.
Mecanismo regulador respiratório
Mecanismo regulador respiratório
A função respiratória processa-se mediante três
actividades distintas:
ventilação
perfusão
difusão
Mecanismo regulador respiratório
Sistema respiratório
Ar atmosférico
Sangue venoso
Mecanismo regulador respiratório
O dióxido de carbono é transportado sob três
formas possíveis:
 Forma dissolvida
 Forma carbamino-hemoglobina
 Forma de ião bicarbonato
Mecanismo regulador respiratório
H+ + HCO3- <--> H2CO3 <--> CO2 + H2O
Difunde-se para os
alvéolos e é expirado
Mecanismo regulador respiratório
Mecanismo regulador respiratório
Mecanismo regulador respiratório

A regulação respiratória do equilíbrio ácidobase é feita exclusivamente através da
regulação do dióxido de carbono;

Alterações da ventilação alveolar podem
interferir com o metabolismo celular.
Mecanismo Regulador Renal
Este mecanismo tem como base o sistema
tampão de bicarbonato:
* Regula [H+];
Rim * Promove a ou o [HCO3-];
* Elimina urina ácida ou básica.
Mecanismo Regulador Renal
Mas como é que este mecanismo funciona realmente?
Mecanismo Regulador Renal
•
[H+]
(acidose)
•
[H+]
(alcalose)
reabsorção de HCO3(compensação)
excreção de HCO3(compensação)
Mecanismo Regulador Renal
* Reajuste do pH mais tardio ;
* Pode manter-se em funcionamento por
longos períodos de tempo;
* Acção lenta, porém efectiva;
Trabalho elaborado por:
 Ana Catarina Machado
 Ana Catarina Rodrigues
 Ana Cristina Fernandes
 Ana Cristina Cardoso
 Ana Cristina Martins