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farmácia, bioquímica,fisiologia

Equilíbrio Ácido-Base

27/01/2007
PH-METRIA, TAMPÕES E EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE

Indicadores ácido-base
      São substâncias que apresentam colorações distintas em distintos valores de pH. Podem identificar a faixa de pH de uma solução. Não nos dão uma medida exata do pH. Ex:fenolftaleína, alaranjado de metila, azul de bromofenol, amarelo de alizarina, vermelho de metila,....

     Fitas pH: são um pouco mais precisas que os indicadores de pH
     pHmetro: aparelho que nos dá o valor preciso com até duas casas após a vírgula.

SOLUÇÕES TAMPÃO

    São soluções que evitam variações bruscas de pH. Não evitam totalmente a variação, mas podem minimizar seus efeitos.
    Normalmente são formadas por um ácido fraco + sal do mesmo  ácido fraco obtido com uma base forte.
    Quando há falta de H+, doa prótons ao meio. Quando há excesso de H+ capta prótons do meio. Ex:
Reações de dissociação dos constituintes do sistema tampão:
     CH³COOH   =   CH³COO-  +  H+
     CH³COONa   =   CH³COO-  +  Na+
    O ácido acético (CH³COOH) é um ácido fraco; por isso, dissocia-se pouco e está pronto para fornecer prótons ao meio quando houver necessidade. O acetato é um sal do mesmo ácido fraco com uma base forte (NaOH), dissocia-se completamente e a base acetato está pronta para receber prótons.

Tamponamento:
     1) CH³COOH  +  NaOH   =   CH³COONa  +  H²O
     2) CH³COONa  +  HCl   =   CH³COOH  +  NaCl

    1)Ao acrescentar HCl ao sistema, o HCl libera prótons que são captados pelo acetato, formando ácido acético pouco dissociado. O efeito de acidez não aparece.
    2)Ao acrescentarmos NaOH, o OH- captura os prótons livres do sistema, mas o ácido acético libera outros não permitindo a queda na conc de H+ que poderia ocorrer.

Equação de Henderson-Hasselbach
     Essa equação serve para determinar o pH de sistemas tampões. Determina a razão bicarbonato/ác carbônico do sistema tampão.
                         pH = pKa + log ([sal]/[ác])

O pKa é dado. Ex: pKa (ác carbônico) = 6,1

Poder de tamponamento
- tampão simétrico: quando a concentração do ácido = concentração do sal          pH = pK
     Maior eficiência de tamponamento. Eficiência igual para ácidos e bases.
- tampão assimétrico:       sal / ác  > 1 : tampona melhor ácidos
                                    sal / ác  menor que 1 : tampona melhor bases

Principais sistemas tampões biológicos

- sistema bicarbonato / ácido carbônico: é o mais importante para evitar variações de pH produzidas por ácidos não-voláteis.
Composto por ác carbônico e bicarbonato de sódio e está presente no nosso plasma.

- sistema proteína: mais abundante no organismo e tampona tanto no meio intra quanto extracelular. As proteínas são formadas por aminoácidos, os quais possuem um caráter anfótero (ácido ou base).

- sistema hemoglobina: sistema tampão extremamente importante para os ácidos voláteis. Pode tamponar através de dois mecanismos: proteína ou grupo imidazol.

     1ª etapa (plasma): produção de CO² decorrente do metabolismo podendo causar uma acidose intensa. A hemoglobina evita essa acidose sequestrando um próton do meio e diminuindo com isso a formação de ácido carbônico. O sinal para que a hemoglobina sequestre o próton do meio é a liberação de oxigênio.
     2ª etapa (pulmão): a saída de grande quantidade de CO² pela respiração poderia causar uma grande alcalose (perda de acidez).
     Isso é compensado pela hemoglobina que, no momento que libera CO², capta o O² e libera o próton, num mecanismo que ocorre a nível plasmático. Dessa forma se evita a alcalose.

- sistema fosfato: é o tampão que atua principalmente a nível celular e que apresenta grande importância no sistema renal.
     É formado por dois sais: monohidrogeno fosfato de sódio (fosfato de sódio dibásico) e dihidrogeno fosfato de sódio (fosfato de sódio monobásico). Este último funciona como ácido e tampona as bases.

DISTÚRBIOS NO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE

    O pH arterial é determinado pela razão bicarbonato / ácido carbônico do sistema tampão, a qual é expressa na reação de Henderson-Hasselbach. Esses dados também fornecem o índice de equilíbrio ácido-base corporal total. Os distúrbios podem ocorrer:
     - por alteração da tensão arterial de dióxido de carbono (PCO²), denominado distúrbio respiratório (a alteração primária encontra-se no sistema respiratório).
     - por alteração da concentração sérica de bicarbonato denominado distúrbio metabólico (a alteração primária pode ter origem renal, metabólica, digestiva ou tóxica.
     - acidose: quando o sistema tampão ou emunctórios (rins e pulmões) não funcionam de forma suficiente, o organismo acumula ácidos (causando a queda do pH) e tem-se a acidose.
     - alcalose: quando o sistema tampão ou emunctórios funcionam de forma excessiva, o organismo empobrece-se de ácidos (causando um aumento do pH) e tem-se a alcalose.

Acidose respiratória
    Caracterizada pelo acúmulo de ácidos voláteis; tem-se um aumento de CO² no sangue (aumenta a pressão de CO²). Qualquer fator que reduza a ventilação pulmonar (hipoventilação) aumenta a PCO² arterial, levando a um aumento de ác carbônico e íons hidrogênio resultando em acidose respiratória.
     Causas:
     - lesão no centro respiratório bulbar causada por doenças cerebrais (redução da respiração)
     - doenças pulmonares como bronquites, enfisema e pneumonia
     - medicamentos que causam a depressão do SNC
   Tratamento: ventilação mecânica (hiperventilação): sai CO², aum pH, dim ac resp.

Alcalose respiratória
   Caracterizada pela diminuição de ácidos voláteis; tem-se a redução de CO² no sangue (baixa pressão de CO²). Ocorre quando há hiperventilação (ventilação pulmonar excessiva) levando a uma redução na PCO² e consequente aumento do pH arterial.
     Causas:
     - resulta da ansiedade grave (estimula o centro respiratório)
     - lesão dos centros respiratórios (em doenças cerebrais como tumor, encefalite,....)
     - altitudes altas (O² rarefeita estimula centros respiratórios)
  Tratamento: respiração dentro de um saco (assim o ar inalado contem muito CO² proveniente do ar exalado e aumenta a PCO² arterial)

Acidose metabólica
    Caracterizada pelo acúmulo da ácidos não voláteis; tem-se uma redução de bicarbonato no sangue.
     Causas:
     - diarréia: perda de bicarbonato de sódio em grandes quantidades, o que diminui a capacidade de tamponamento dos líquidos orgânicos e aumenta o nº de íons H+ livres.
     - diabetes mellitus: acúmulo de ácidos não-voláteis
     - inanição: acúmulo da ácidos não-voláteis
     - intoxicação: ocorre quando há ingestão de ácidos como: aas (aspirina)
  Tratamento: bicarbonato de sódio

Alcalose metabólica
    Caracterizada pela diminuição de ácidos não-voláteis; tem-se um aumento do bicarbonato no sangue. Casos mais raros
     Causas:
     - vômitos: perda de ácido clorídrico
     - ingestão excessiva de substâncias alcalinas (como bicarbonato de sódio)
   Tratamento: H+ utilizando-se HCl ou cloreto de amônio.

Efeitos da acidose
    O principal efeito é a depressão do SNC. Primeiramente a pessoa fica desorientada e, dependendo da gravidade, se o organismo não compensar pode levar ao estado de coma. Na acidose metabólica, a alta concentração de íons H+ causa aumento na frequência e profundidade da respiração (respiração de Kussmaul); tem-se uma hiperventilação.

Efeitos da alcalose
    O principal efeito é a hiperexcitabilidade do sistema nervoso devido aos baixos níveis de cálcio.

Papel dos pulmões no equilíbrio ácido-base

    O sistema respiratório é muito importante na manutenção do estado ácido-base, pois ele controla a excreção de CO² (principal ácido volátil). É importante no equilíbrio entre a produção metabólica de CO² e sua eliminação pelos pulmões para a manutenção da concentração de CO² nos líquidos extracelulares.
    A ventilação é controlada pelos centros respiratórios localizados no SNC que são sensíveis à mudanças de PCO², PO², pH.
     -aum PCO², dim pHart estimulando ventilação
     -dim PCO², aum pHart inibindo ventilação
     *na PO², apenas uma grande diminuição na PO² pode estimular ventilação.
    Isso ocorre com finalidade de manter a PCO² extracelular estável evitando distúrbios ácido-básicos.

Papel dos rins no equilíbrio ácido-básico

    O sistema renal é muito importante na manutenção do equilíbrio ácido-básico, pois é responsável pela manutenção dos níveis plasmáticos de bicarbonato e pela excreção de ácidos não voláteis. Esses são tamponados pelo sistema bicarbonato e expelido pelos rins. O bicarbonato é reabsorvido com finalidade de dar continuidade ao sistema.

http://www.geocities.com/mspagnol/disciplinas/biofisica/ph.htm


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