ana carolina

Equilíbrio ácido base
PROFESSORA: ANA CAROLINA DE LIMA
O que são ácidose bases:
ÁCIDOS: substâncias que liberam íons hidrogênio (H+);
BASES: substâncias que reagem com os íons hidrogênio;
pH: símbolo que representa a concentração de íons
hidrogênio em uma solução
O que épH:
➢É a medida da concentração de H+ em uma
dada solução
• pH = 7 : neutra
• pH < 7 : ácida
• pH > 7 : alcalina
Mecanismos para manutençãodo equilíbrioácido-básico
pH: 7,35 – 7,45
6,85
7,35
7,45
ACIDOSE
7,95
ALCALOSE
Venoso
Arterial
MORTE CELULAR
O gás carbônico torna o sangue venoso mais ácido que o sangue arterial.
Regulação dopH:
➢O organismo utiliza três mecanismos para manter o
equilíbrio ácido-básico:
• Tamponamento químico dos fluidos corporais;
• Ajuste respiratório da concentração sanguínea de dióxido de
carbono;
• Excreção de íons hidrogênio ou bicarbonato pelos rins;
Regulação do pH:
Sistema tampão;
(imediato)
Sistema respiratório;
(minutos/algumas horas)
Sistema urinário;
(>12 horas)
Sistema tampão:
Intracelulares:
Proteínas
Radicais fosfatos
Extracelulares (sanguíneos intersticiais):
Hemoglobina;
Íons bicarbonato (HCO3)
Importância da regulação dopH:
➢Metabolismo gera ácidos e bases, influenciam no pH dos
fluidos corporais;
➢Alterações no pH do meio modificam a estrutura de
proteínas
Produção de ácidos:
Metabolismo aeróbico
da glicose
Metabolismo
anaeróbico da glicose
Ácido carbônico
Ácido lático
Ácido sulfúrico
Metabolismo das
proteínas
H+
Ácido fosfórico
Metabolismo das
fosfoproteínas
Corpos cetônicos
Metabolismo ácidos
graxos
Tamponamentoquímico:
➢Sistema-tampão:
• Impede grandes desvios de pH mesmo que
ácido ou base seja adicionado à solução
• Presente no sangue, líquido intersticial e
líquido intracelular
Tamponamentoquímico:
➢Bicarbonato:
• Principal tampão plasmático (H2CO3 + NaHCO3);
• Produção a partir da hidratação do CO2;
• Produção do ácido carbônico é a maior fonte do H+ do
organismo.
O gás carbônico (CO2) é o principal formador de ácidos no corpo humano;
CO2 + H2O = H2CO3
ÁCIDO CARBÔNICO
O bicarbonato (HCO3) é a principal base do organismo humano;
Tampão para o controle
dos distúrbios ácido
base
H2CO3 = H+ +HCO3
ANIDRASE CARBÔNICA
Tamponamento químico - hemoglobina
➢Pigmentos respiratórios: Moléculas que
carregam os gases, principalmente o
oxigênio;
➢Em nós seres humanos → HEMOGLOBINA.
Proteína mista;
4 proteínas menores (globinas);
Associadas aos grupos Hem (composto
nitrogenado não proteico);
Grupo Hem (porfirina+metaloporfirina
(metal ferro));
Grupo HEME
Regulação pelo sistema respiratório:
Eliminação de gás carbônico
Retenção de gás carbônico
CO2
O2
CO2
O2
Regulação pelo sistema urinário:
Eliminação de íons hidrogênio
Retenção de íons bicarbonato
Eliminação de íons bicarbonato
Acidose
Alcalose
OBS: O sistema renal não retém íons hidrogênio em casos de alcalose metabólica
ou respiratória
Controlerenal
➢Secreção de íons hidrogênio:
Acidose
CO2
O2
HCO3
Respiratória
Metabólico
pH
Alcalose
CO2
HCO3
O2
Respiratória
Metabólico
Sistema Respiratório como regulador
ácido-base
O aumento da concentração de H+ estimula
a ventilação alveolar
Não só a ventilação alveolar influencia a concentração de H+ ao
alterar a PCO2 dos líquidos corporais, como também a
concentração de H+ afeta a ventilação alveolar.
A figura mostra que a
ventilação alveolar aumenta
até quatro a cinco vezes
quando o pH cai, do valor
normal de 7,4, para 7,0.
Da mesma forma, quando o pH
do plasma aumenta para
valores acima de 7,4, isto causa
redução da ventilação alveolar.
Controle por Feedback da concentração de H+
pelo Sistema Respiratório.
Uma alta concentração de H+ estimula a respiração fazendo com que a
concentração de H+ diminua (hiperventilação), o sistema respiratório age como
controlador por feedback negativo típico da concentração de H+.
Pulmões:
H+
pH
H+
pH
Hiperventilação
CO2
Hipoventilação
CO2
Ou seja, sempre que a concentração de H+ aumenta acima do normal, o
sistema respiratório é estimulado e a ventilação alveolar aumenta, o que
diminui a PCO2 no
líquido extracelular e reduz a concentração de H+ de volta aos valores
normais.
Por outro lado, se a concentração de H+ cai abaixo da normal, o centro
respiratório é inibido, a ventilação alveolar diminui, e a concentração de H+
aumenta de volta aos valores normais.
Acúmulo de ácidos;
Perda de bases.
pH
Aumento da
concentração de H+
Acidose
Alcalose
Acúmulo de bases;
Perda de ácidos.
Diminuição da
concentração de H+
• As vias aéreas conduzem o
oxigênio para os pulmões;
• A mecânica respiratória garante a
expansão da caixa torácica
expandindo os pulmões e
diminuindo a pressão no interior
dos pulmões e o ar chega aos
alvéolos (hematose);
Difusão e solubilidade dos gases:
➢Difusão simples;
➢Entre alvéolos e capilares pulmonares ou capilares sistêmicos e
células;
➢Lei da difusão de Fick
Difusão e solubilidade dos gases:
Depende de três fatores:
Podemos adicionar uma quarta influência
➢Área de superfície:
a taxa de de
difusão
é diretamente
à área de
→ Distância
difusão:
a difusão proporcional
é mais
superfície disponível;
rápida em curtas distâncias.
➢Gradientes de concentração: a taxa de difusão é diretamente proporcional ao
gradiente de concentração (pressão parcial) da substância da difusão
➢Espessura da membrana: a taxa de difusão é inversamente proporcional à
espessura da membrana
Lei de Fick?
A difusão dos gases é diretamente proporcional a extensão (tamanho)
da membrana alvéolo-capilar e inversamente proporcional a sua
espessura.
• TAXA DE DIFUSÃO DE UM GÁS DIRETA PROPORCIONAL A SUA ÁREA;
• TAXA DE DIFUSÃO DE UM GÁS E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A
SUA ESPESSURA;
• DIRETAMENTE PROPORCIONAL A DIFERENCIAL DE PRESSÕES.
Alvéolo normal = extensão normal
Alvéolo colabado = diminuição da extensão (perde área de troca) e espessura
Complacência = Volume/Pressão: Medida que indica a
distensibilidade dos pulmões e da caixa torácica, sendo
portanto inversamente proporcional à elastância e à
rigidez torácica/pulmonar (forças contrárias à expansão).
Os gases possuem baixa solubilidade em água, sendo mais lipossolúveis,
passando facilmente pelas membranas plasmáticas das células;
A hematose é um processo de troca gasosa por difusão simples, o sangue
que leva os gases aos tecidos, coração e pulmão, mas como ele leva esses
gases sendo que boa parte do sangue é constituída de plasma (aquoso)?
Os gases tem baixa solubilidade em água!
SISTEMA RESPIRATÓRIO – REGULAÇÃO
MECÂNICA
Mecânica da Ventilação Pulmonar
• A entrada e saída de ar nos pulmões depende da diferença entre a
pressão atmosférica e a pressão intrapulmonar, a qual é criada por
ação dos músculos respiratórios intercostais e diafragma (este
último exclusivo dos mamíferos);
• O ar se movimenta do local de maior pressão para o local de
menor pressão.
Silverthorn, 2003
Biofísica da Ventilação
“Em um sistema fechado em que a temperatura é mantida constante, verificase que determinada massa de gás ocupa um volume inversamente
proporcional a sua pressão.”
“Ou seja quando um volume disponível para um gás aumenta logo a pressão
do gás diminui”
Forças que atuam na respiração
É necessário compreender 3 diferentes pressões, no que diz respeito à mecânica da
respiração:
➢Pressão alveolar: É a pressão encontrada dentro dos alvéolos. Para que o ar entre nos
pulmões, a pressão alveolar deve diminuir, exercendo uma força que impulsiona o ar para
dentro (lembre que o ar, tende a se deslocar do local onde a pressão é maior para o local onde
a pressão é menor).
➢Pressão intrapleural: É a pressão encontrada na cavidade pleural. Essa pressão é negativa;
isso causa a aderência entre as pleuras. Quando essa pressão se torna mais negativa, o
pulmão tende a se expandir. Quando essa pressão se torna menos negativa (mais ainda assim
negativa) o pulmão tende a se retrair.
➢Pressão transpulmonar: É a diferença entre as duas pressões acima, ou seja, é a diferença de
pressão entre o interior dos alvéolos e a superfície do pulmão. Portanto, quanto maior a
pressão transpulmonar maior a quantidade de ar que entra nos pulmões.
Sequência de eventos durante a
respiração
Antes da inspiração começar, quando
a glote está fechada, a pressão intrapleural é de - 3mmHg. Já a pressão
alveolar é 0 mmHg
No começo da inspiração, os
músculos da inspiração se
contraem, aumentando o volume
torácico/pulmonar.
Lembre que pressão é força
sobre área. Portanto, quando o
volume pulmonar aumenta, a
área superfície do interior dos
alvéolos aumenta, diminuindo
assim a pressão alveolar (- 0,7
mmHg).
Sequência de eventos durante a
respiração
A pressão alveolar se torna menor
que a pressão atmosférica. Portanto,
o ar tende a entrar no pulmão, se
movendo do local de maior pressão
para o local de menor pressão.
A pressão intrapleural também cai
durante a inspiração (-6 mmHg),
conforme o pulmão se expande, sua
retração elástica aumenta levando a
pressão pleural a diminuir.
No momento da expiração, os músculos, que estavam contraídos,
relaxam,
diminuindo
novamente
o
volume
pulmonar.
A pressão alveolar e a pressão intrapleural retornam aos valores
iniciais, e o ar sai dos pulmões.
• Troca de gases - Alvéolos
Laringe
Artéria
Bronquíolos
Traquéia
Alvéolos
- Bolsas de ar ricamente
vascularizadas.
Veia
- Local onde ocorre a hematose
(transformação do sangue venoso
em sangue arterial).
Hemácia
Brônquios
Capilar
sangüíneo
Células da
parede do
alvéolo
O2
CO2
Ar alveolar
SURFACTANTE E TENSÃO SUPERFICIAL
Surfactante
➢Mistura de fosfolipídio que recobre a superfície interna dos alvéolos, diminui a tensão superfifcial;
➢É sintetizado a partir dos ácidos graxos, pelos pneumócitos tipo II;
➢Sua composição exata não é conhecida mas seu principal constituinte é o DIPALMITOIL FOSFATIDILCOLINA –
DPPC.
Complacência =
Volume/Pressão: Medida que indica a
➢As forças intermoleculares do DPPc rompem as forças atrativas entre as moléculas do líquido que revestem o
distensibilidade dos pulmões e da caixa torácica, sendo portanto
alvéolo;
inversamente
proporcional
à
elastância
e
à
rigidez
➢O surfactante presente diminui a pressão colapsante diminuindo a tensão superficial e os alvéolos pequenos
torácica/pulmonar (forças contrárias à expansão).
ficam abertos.
➢O surfactante representa outra vantagem para o funcionamento pulmonar:
1.
Aumenta a complacência pulmonar e reduz o trabalho para a expansão dos pulmões durante a inspiração;
2.
Aumenta a complacência diminui a pressão colapsante para qualquer volume tornando mais fácil a expansão
Tensão Superficial
Tensão superficial é um efeito físico que ocorre na interface entre duas fases químicas. Ela faz
com que a camada superficial de um líquido venha a se comportar como uma membrana
elástica
Interface água – ar
Superfície da agua tenta se contrair
Tende a forçar o ar a sair para fora dos alvéolos
Síndrome da angústia respiratória do recém
nascido
➢É determinada pela falta da produção do sufactante no período fetal.
➢Sua síntese começa 24ª semana da gestação;
➢Nas Crianças prematuras quanto maior o grau da prematuriedade menor a
probabilidade de surfactante presente;
➢Da 24 ª a 35ª semana da gestação é considerado estado Surfactante incerto;
➢Na sua falta, o trabalho ventilatório fica maior; a ventilação alveolar fica menor
e reduzindo a ventilação alveolar resultando em perda do ajuste ( balanço) entre
ventilação e a perfusão resultando em hipoxemia.
Lei de LaPlace e Surfactante
Silverthorn, 2003
Lei de LaPlace e Surfactante
Silverthorn, 2003
Secreção do Surfactante
ROONEY et al., 1994