sistema tampão nos organismos animais

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
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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
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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
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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
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• 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
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tampão
Bicarbonato é o principal tampão existente
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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.
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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
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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
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As células dos túbulos renais regulam
diretamente o equilíbrio ácido-base,
aumentando ou diminuindo a secreção de H+
e a reabsorção de HCO3-.
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Alterações
• Acidose pH, 7,35
• Alcalose pH > 7,45
• Respiratória
Origem nos pulmões
• Metabólica
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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
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