Perturbações do estado ácido-base

Uma das principais constantes do corpo é a constância da concentração de íons hidrogênio (H ⁺ ) no fluido extracelular, que em indivíduos saudáveis é de 40±5 nmol/l. Por conveniência, a concentração de H ⁺ é frequentemente expressa como um logaritmo negativo (pH). Normalmente, o valor do pH do fluido extracelular é 7,4. A regulação do pH é necessária para o funcionamento normal das células do corpo.

O equilíbrio ácido-base do corpo inclui três mecanismos principais:

• funcionamento dos sistemas de amortecimento extra e intracelular;
• mecanismos de regulação respiratória;
• mecanismo renal.

Desequilíbrios ácido-base são reações patológicas associadas a desequilíbrios ácido-base. Há distinção entre acidose e alcalose.

Sistemas de amortecimento do corpo

Os sistemas tampão são substâncias orgânicas e inorgânicas que impedem uma mudança brusca na concentração de H ⁺ e, consequentemente, no valor do pH ao adicionar ácido ou álcali. Estes incluem proteínas, fosfatos e bicarbonatos. Esses sistemas estão localizados tanto dentro quanto fora das células do corpo. Os principais sistemas tampão intracelulares são proteínas, fosfatos inorgânicos e orgânicos. Os tampões intracelulares compensam quase toda a carga de ácido carbônico (H2CO3 _), mais de 50% da carga de outros ácidos inorgânicos (fosfórico, clorídrico, sulfúrico, etc.). O principal tampão extracelular do corpo é o bicarbonato.

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Mecanismos respiratórios de regulação do pH

Dependem do trabalho dos pulmões, que são capazes de manter a pressão parcial de dióxido de carbono (CO₂ ₎ no sangue no nível necessário, apesar das grandes flutuações na formação de ácido carbônico. A regulação da liberação de CO₂ _ocorre devido a alterações na taxa e no volume da ventilação pulmonar. Um aumento no volume minuto de respiração leva a uma diminuição na pressão parcial de dióxido de carbono no sangue arterial e vice-versa. Os pulmões são considerados a primeira linha na manutenção do equilíbrio ácido-base, uma vez que fornecem um mecanismo para a regulação imediata da _liberação de CO₂.

Mecanismos renais de manutenção do equilíbrio ácido-base

Os rins estão envolvidos na manutenção do equilíbrio ácido-base, excretando o excesso de ácidos na urina e preservando as bases para o corpo. Isso é alcançado por meio de diversos mecanismos, sendo os principais:

• reabsorção de bicarbonatos pelos rins;
• formação de ácidos tituláveis;
• formação de amônia em células tubulares renais.

Reabsorção de bicarbonato pelos rins

Nos túbulos proximais dos rins, quase 90% do HCO3 é absorvido não pelo transporte direto de HCO3 através da membrana, mas por mecanismos complexos de troca, sendo o mais importante considerado a secreção de H ⁺ no lúmen do néfron.

Nas células dos túbulos proximais, o ácido carbônico instável é formado a partir de água e dióxido de carbono sob a influência da enzima anidrase carbônica, que se decompõe rapidamente em H ⁺ e HCO3 _. Os íons de hidrogênio formados nas células tubulares entram na membrana luminal dos túbulos, onde são trocados por Na ⁺, resultando na entrada de H ⁺ no lúmen dos túbulos e na entrada do cátion sódio na célula e, em seguida, no sangue. A troca ocorre com a ajuda de uma proteína transportadora especial, a trocadora Na ⁺ -H ^{+. A entrada de íons de hidrogênio no lúmen do néfron ativa a reabsorção de HCO3-}_no sangue. Ao mesmo tempo, no lúmen do túbulo, o íon de hidrogênio combina-se rapidamente com o HCO3 constantemente filtrado _para formar ácido carbônico. Com a participação da anidrase carbônica, que atua no lado luminal da borda em escova, o H2CO3 _é convertido em H2O _e CO2 _. Nesse caso, o dióxido de carbono se difunde de volta para as células dos túbulos proximais, onde se combina com H2O _para formar ácido carbônico, completando assim o ciclo.

Assim, a secreção do íon H ⁺ garante a reabsorção de bicarbonato em quantidade equivalente ao sódio.

Na alça de Henle, aproximadamente 5% do bicarbonato filtrado é reabsorvido, e no tubo coletor, outros 5%, também devido à secreção ativa de H ⁺.

Formação de ácidos tituláveis

Alguns ácidos fracos presentes no plasma são filtrados e atuam como sistemas tampão na urina. Sua capacidade tampão é chamada de "acidez titulável". O principal componente desses tampões urinários é o HPO4 _{~, que, após a adição de um íon hidrogênio, é convertido em um} íon ácido fosfórico ^{dissubstituído (HPO42}₊ H ⁺ = H2PO _~ ), que apresenta menor acidez.

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Formação de amônia em células tubulares renais

A amônia é formada nas células dos túbulos renais durante o metabolismo de cetoácidos, especialmente a glutamina.

Em valores de pH neutros e, especialmente, baixos, do fluido tubular, a amônia difunde-se das células tubulares para o seu lúmen, onde se combina com H ⁺ para formar um ânion amônio (NH3 ₊ H ⁺ = NH4 ₊⁾. No ramo ascendente da alça de Henle, os cátions NH4 ₊^são reabsorvidos, acumulando-se na medula renal. Uma pequena quantidade de ânions amônio dissocia-se em íons NH e hidrogênio, que são reabsorvidos. O NH3 _pode difundir-se para os ductos coletores, onde serve como tampão para o H ⁺ secretado por essa parte do néfron.

A capacidade de aumentar a formação de NH ₃ e a excreção de NH ₄⁺ é considerada a principal reação adaptativa dos rins ao aumento da acidez, o que permite a excreção de íons hidrogênio pelos rins.

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Desequilíbrios ácido-base

Em diversas condições clínicas, a concentração de íons de hidrogênio no sangue pode desviar-se do normal. Existem duas principais reações patológicas associadas à violação do equilíbrio ácido-base: acidose e alcalose.

A acidose é caracterizada por baixo pH sanguíneo (alta concentração de H ⁺ ) e baixa concentração de bicarbonato no sangue;

A alcalose é caracterizada por um pH sanguíneo alto (baixa concentração de H ⁺ ) e uma alta concentração de bicarbonato no sangue.

Existem variantes simples e mistas de desequilíbrio ácido-base. Nas formas primárias, ou simples, apenas um desequilíbrio é observado.

Variantes simples de desequilíbrio ácido-base

• Acidose respiratória primária. Associada ao aumento da pressão arterial (PA) _de CO ₂.
• Alcalose respiratória primária. Ocorre como resultado de uma diminuição
• Acidose metabólica. Causada pela diminuição da concentração de HCO3 _~.
• Alcalose metabólica. Ocorre quando a concentração de HCO3 _aumenta.

Muitas vezes, os distúrbios mencionados podem estar combinados em um paciente, sendo denominados mistos. Neste livro, vamos nos concentrar nas formas metabólicas simples desses distúrbios.