sexta-feira, 30 de junho de 2017

Tampões Biológicos e os princípios da Regulação Ácido-Básica

O que são ácidos e bases?
De forma simplificada, ácidos são substâncias que, em solução, são capazes de doar um H+, e as bases são substâncias que, em solução, são capazes de receber um H+.



O pH mede a concentração de H+ em determinada solução. Diz-se que:
Quando o pH = 7, a solução é neutra.
Quando o pH < 7, a solução é ácida.
Quando o pH > 7, a solução é alcalina (ou básica).

Os fluidos corporais têm determinada concentração de H+. A faixa de pH fisiológico encontrada no sangue fica entre 7,35 e 7,45. Dessa forma, quando o pH < 7,35, o indivíduo pode estar em um quadro de acidose metabólica, enquanto pH > 7,45 pode indicar um quadro de alcalose metabólica.


O organismo trabalha com várias faixas de pH de acordo com o seu funcionamento fisiológico. O suco gástrico, lisossomo, suor, urina, citoplasma, plasma sanguíneo, intestino delgado, etc, possuem no entanto seu pH próprio. A alteração nesse pH próprio pode muitas vezes indicar uma patologia.


E qual é a importância da regulação do pH nos sistemas biológicos?

O metabolismo de forma geral produz a todo tempo ácidos e bases, influenciando no pH dos fluidos corporais. Alterações bruscas no pH desse meio modificam as estruturas das proteínas. Como as proteínas são anfóteras, elas podem perder suas funções em um pH que não seja o seu pH ideal, assim como as enzimas. Os tampões biológicos são responsáveis por auxiliar o organismo a resistir a variações no pH, mantendo a homeostasia.

Em resumo, quando se coloca ácido na solução com tampão, a base conjugada reage com o próton, já quando se acrescenta uma base, quem reage é o ácido. Dessa forma, é possível evitar alterações bruscas no pH mantendo a homeostasia e o bom funcionamento do organismo, mas há um limite para o acréscimo dessas substâncias que o tampão pode suportar. Essa reação forma uma curva no gráfico sigmóide.



O organismo utiliza três mecanismos para manter o equilíbrio ácido-básico:

1. Tamponamento químico dos fluidos corporais.
2. Ajuste respiratório da concentração sanguínea de dióxido de carbono (CO2).
3. Excreção renal de íons hidrogênio ou bicarbonato. 

O sistema-tampão impede grandes alterações no pH mesmo que um ácido ou base sejam adicionados à solução. Esse sistema está presente no sangue, líquido intersticial e líquido intracelular. O principal tampão plasmático é o tampão bicarbonato. A produção do ácido carbônico (H2CO3) a partir do CO2 é a maior fonte do H+ do organismo. O processo de tamponamento biológico, no entanto, está acoplado à ventilação pulmonar, que regula a entrada e a saída de CO2.

Quando esse mecanismo não é suficiente para regular a liberação de CO2 e e manter o pH sanguíneo, a eliminação dos compostos ácidos ou básicos também pode ser feito através da urina, pela excreção renal. Nesse mecanismo de regulação, o H+ estará acoplado ao bifosfato de sódio ou à amônia, e ocorre a desaminação de aminoácidos nos rins.


Distúrbios relacionados com o metabolismo ou com as trocas gasosas podem ocasionar tanto uma acidose metabólica quanto uma alcalose. Um aumento da pressão de CO2 faz com que a reação se desloque para a direita, provocando uma acidose respiratória. Para compensar, o indivíduo entra em estado de hiperventilação, para liberar mais rapidamente o CO2 e manter o pH sanguíneo.

Quando há menos CO2, a equação se desloca para a esquerda, provocando uma alcalose metabólica e como mecanismo de compensação, o indivíduo hipoventila, para aumentar a concentração de CO2.

Quando há pouco HCO3-, há uma acidose metabólica e maior reabsorção de bicarbonato pelos rins. Quando a concentração de HCO3- é maior, há uma alcalose metabólica, o rim absorverá menos bicarbonato, realizando o tampão biológico.

O transporte de CO2 no organismo é feito, em sua maior parte, através do bicarbonato (HCO3-). O CO2 entra nas hemácias e é hidratado, havendo a formação de ácido carbônico (H2CO3), que rapidamente se dissocia em H+ e HCO3-. O bicarbonato vai para o sangue e o H+ é essencial para a liberação de O2 nos tecidos.



No organismo, duas situações podem gerar um quadro de acidose: diabetes mellitus ou jejum prolongado. Em jejum prolongado, o metabolismo gera corpos cetônicos através da cetogênese, que são compostos ácidos. Também há a acidose proveniente do metabolismo muscular da glicose, que quando ocorre em níveis baixos de oxigenação, gera um excesso de ácido lático (como ocorre durante exercícios físicos intensos, quando o músculo entra em fadiga). 



Um comentário:

  1. Se quando ocorre a acidose vcs dizem que a reação desloca para direita pq na imagem a seta vermelha que indica a adição de H+ (meio mais ácido) está se deslocando para esquerda e vice versa na alcalose? Me respondam pf

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