sistema tampão nos organismos animais
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30/10/2014 SISTEMA TAMPÃO NOS ORGANISMOS ANIMAIS Sistema Tampão nos organismos animais Regulação do Equilíbrio Ácido-Básico pH = Potencial Hidrogeniônico Concentração de H+ Quanto mais ácida uma solução maior sua concentração de H+ e menor o seu pH pH x HOMEOSTASIA Sistema Tampão nos organismos animais Regulação do Equilíbrio Ácido-Básico • Ácido o Substância capaz de liberais íons H+ equilíbrio entre a entrada ou produção de íons hidrogênio e a livre remoção desses íons do organismo. o organismo dispõe de mecanismos para manter a [H+] e, consequentemente o pH sanguineo, dentro da normalidade, ou seja manter a homeostasia . pH do Sangue Arterial • Base o Substância capaz de captar íons H+ pH normal Acidose Alcalose 7,8 7,0 7,4 Faixa de sobrevida 1 30/10/2014 Os Ácidos e Bases do organismo se originam de várias fontes Alterações no pH Acúmulo de ácidos Perda de bases Aumento da [H+] Acidose Queda do pH 7,4 Escala de pH Aumento do pH Alcalose Diminuição da [H+] Perda de ácidos Acúmulo de bases • Condições Anaeróbicas Severas: alta produção de ácido láctico – acidose láctica; • 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+ Fontes de H+ decorrentes dos processos metabólicos • Diabetes mellitus: metabolismo alterado resulta na produção de cetoácidos ou corpos cetônicos – Cetoacidose. Metabolismo aeróbico da glicose Metabolismo anaeróbico da glicose • Maior fonte diária de ácido: produção de CO2, proveniente da respiração aeróbia. CO2 + H2O • Ácido Carbônico H2CO3 H+ + HCO3- lentamente. fonte de entrada de ácidos em condições normais. Ácido Lático Corpos Cetônicos Ácidos Ácido Sulfúrico Esta reação ocorre em todas as células e no plasma, mas • A produção de H+ oriundo do CO2 e H2O é a única grande H+ Ácido Fosfórico Oxidação de Amino ácidos Sulfurados Oxidação incompleta de ácidos graxos Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas A manutenção do pH é vital para as células Porquê?? Cada célula é banhada por um meio para o seu funcionamento de tal modo que é necessário um controle da circulação e da composição dos fluídos do organismo. Só uma variação muito limitada da concentração de ácidos ou de bases circulantes é compatível com a vida. pH do sangue arterial normal é igual a 7,40 ± 0,05 Valores compatíveis com a vida - pH entre 7,8 e 6,8 2 30/10/2014 Sistema Tampão nos organismos animais Principais Sistemas Tampão Regulação do Equilíbrio Ácido-Básico • Sangue o Substâncias capazes de “amortecer” variações bruscas de pH TAMPÕES O pH extracelular: Ácido carbónico/ bicarbonato O pH intracelular: Proteínas Ácidos resultantes do metabolismo fosfato Sistema Tampão nos organismos animais 1. Infusão durante 90 minutos uma solução de HCl no sangue de um cão de cerca de 20Kg 2. Adição de solução ácida em um recipiente que continuar o mesmo volume de líquídos do cão Mesmo ritmo de administração Sistema Tampão nos organismos animais • pH da água abaixou de 7,44 para 1,34 • pH do sangue abaixou de 7,44 para 7,14 • Dosagem de bicarbonato sanguíneo • Inicial= 27 mEq/L Tampão Substâncias capazes de captar íons H+ e “guardá-los”para “devolvê-los” lentamente quando estiverem escassos H+ + HCO3H2CO3 H2O + CO2 • Ácido Fraco • Eliminação pelos pulmões • Final= 7 mEq/L Bicarbonato Sistema Tampão nos organismos animais tampão Bicarbonato é o principal tampão existente 3 30/10/2014 Sistema tampão usado para controlar o pH no sangue. SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO CARBÔNICO-BICARBONATO H2CO3 / HCO3- : são um par ácido base conjugados. Equilíbrios importantes no sistema tampão ácido carbônico-bicarbonato: CO2: um gás que fornece um mecanismo para o corpo se ajustar aos equilíbrios. A remoção de CO2 por exalação desloca o equilíbrio para a direita, consumindo íons H+. SISTEMA TAMPÃO DAS PROTEÍNAS • As proteínas intracelulares e plasmáticas podem funcionar como moléculas -tampões; • A existência de grupos funcionais, como os grupos carboxílicos e amínicos, nos aminoácidos que constituem as proteínas são responsáveis pela sua capacidade-tampão; • Os grupos funcionais podem funcionar como ácidos ou bases fracas, o que permite o controlo da concentração de H+ ; Sistema Hemoglobina Realiza o transporte de gases respiratórios e efeito tampão; • O pH do sangue venoso é ligeiramente mais baixo do que o do sangue arterial; O efeito tampão evita que a concentração de H+ varie de forma brusca, provocando variações de acidez . Sangue arterial: 7,36 a 7,44 Sangue venoso: 7,44 a 7,46 HbH H+ + Hb- Tampão-Fosfato • As moléculas que contém fosfatos na sua estrutura, tal como o DNA, o RNA e o ATP, bem como os fosfatos podem funcionar como tampões; • O par HPO4 2- / H2PO4- é o principal tampão das células, onde se pretende que o pH seja aproximadamente 7; • Assume também grande importância a nível do sistema renal. O CO2 (tec.) H2CO3 H+ e HCO3-. O bicarbonato é transportado aos pulmões e o H+ se liga a Hb. 4 30/10/2014 Sistema Tampão nos organismos animais Tamponamento celular • K + principal íon intracelular • Valência igual do H + • Células podem retirar H+ do sangue (reduzindo a acidose) trocando-o pelo K+ (sai da célula) • Acidose Hipercalemia • Alcalose Hipocalemia Alterações da homeostase do K+ Acidose ou Alcalose Sistema Tampão nos organismos animais Sistema Tampão nos organismos animais Eliminação dos ácidos e das bases 1) Gás CO2 CO2 (H2CO3) Centro respiratório (Bulbo) ventilação alveolar Eliminação aumenta Eliminação dos ácidos e das bases 2) Solução aquosa • Rins • Eliminação de H+ por secreção tubular • Antiporte com o Na+ • Potencialização pela aldosterona • Aumentar reabsorção tubular de HCO3• Rins elimnação de H+ e retenção de HCO3- • Pacientes com insuficiências renal metabólica acidose 5 30/10/2014 As células dos túbulos renais regulam diretamente o equilíbrio ácido-base, aumentando ou diminuindo a secreção de H+ e a reabsorção de HCO3-. Sistema Tampão nos organismos animais Alterações • Acidose pH, 7,35 • Alcalose pH > 7,45 • Respiratória Origem nos pulmões • Metabólica 6 30/10/2014 Alterações Principais do Equilíbrio Ácido-Base Tipo Alteração primária Resposta secundária Mecanismo de resposta secundária ACIDOSE METABÓLICA ↓ [HCO3-] ↓ pCO2 Hiperventilação ALCALOSE METABÓLICA ↑ [HCO3-] ↑ pCO2 ACIDOSE RESPIRATÓRIA ↑ pCO2 ↑ [HCO3-] ↑ transitório da excreção de ácido e ↑ da reabsorção de HCO3- pelo rim ALCALOSE RESPIRATÓRIA ↓ pCO2 ↓ [HCO3-] ↓ transitória da excreção de ácido e ↓ reabsorção de HCO3- pelo rim Hipoventilação 7
