EQUILÍBRIO ELETROLÍTICO E ÁCIDO-BÁSICO · Espectroscopia deAbsorção Atômica: Pouco usado no LAC !! 3.Ionóforos macrolíticos cromogênicos: (Complexos coloridos com sódio

EQUILÍBRIO ELETROLÍTICO E ÁCIDO-BÁSICO

Prof. Doutor Pedro de Pina Catarino Pires  Ins%tuto  Superior  Politécnico  de  Benguela  

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sódio Potássio

PRINCIPAIS ELETROLITOS

Catiões Aniões

Na+ -Sódio Cl- -Cloreto

K+ -Potássio HCO3- -Bicarbonato

Ca++ -Cálcio  

Mg++ -Magnésio  HPO4-  

SO4-

 -Fosfato    -Sulfato

Osmolalidade do plasma: calculada  Gap de aniões: calculada            

 2

 ELETRÓLITOS : CONCEITOS          São moléculas que quando presentes em solução se dissociam em iões positivos (catiões) ou negativos (aniões) Os principais eletrólitos humanos são:

Catiões Aniões

Na+ -sódio Cl- -cloreto

K+ -potássio HCO3- -bicarbonato

Ca++ -cálcio  

Mg++ -magnésio HPO4-  

SO4-

-Fosfato    -Sulfato

Proteínas, ácidos orgânicos      

 3

COMPARTIMENTO DE LÍQUIDOS

Intracelular    65%

Extracelular    35%

Plasma

21%                                Interstício e linfa      78%            4

1%

Líquido extracelular  

 Transcelulares

5 OBS: * concentrações em mmol/L.

   ELETRÓLITOS : CONCEITOS      Eletroneutralidade:A diferença entre catiões e aniões nos compartimentos biológicos deve ser zero  mEq- Miliequivalente = mmol  mEq/L = 1 mmol do soluto em 1 litro de plasma ou soro          OSMOLALIDADE = Número de moléculas do soluto por massa do solvente.  Ex: 1 osmol = 1 osmol/kg água = 1 mmol/kg de água          Aosmolalidade do plasma varia de 275-295 mOsm/Kg e pode ser calculada pela fórmula :  

 Osmolalidade = [2 Na+] + [2 K+] + [glicose] + [uréia]

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ELETRÓLITOS : FUNÇÕES

• Manter a pressão osmótica do plasma

• Regular da distribuição de água do organismo  

• Manutenção do pH fisiológico • Regular a função cardíaca e muscular  

• Participa das reações de óxido-redução  

• Participam como co-fatores enzimáticos.

mE

q/L

7

5 5 2

16 6 2 1

0

20

Sódio Potássio Cálcio Magnésio Cloreto BicarbonatoProteínas Ácidos Fosfatos Sulfatos  orgânicos

Catiões 154 mEq/L

Aniões 154 mEq/L

     Distribuição dos eletrólitos no fluido extracelular    160    142 140    120        105 100      80      60      40          24

mE

q/L

8

160

35

140

55

20      0

160    140    120    100      80      60      40

Potássio Magnésio

 10    Sódio Fosfatos Proteínas

 8    Bicarbonato

 2  Cloreto

Catiões 205 mEq/L

Aniões 205 mEq/L

 Distribuição dos eletrólitos no fluido intratracelular          180

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 ÁGUA          Funções

-  -  -  -  -      -  -      -  -

   Carreador de nutrientes e metabólicos      Formação da estrutura de macromoléculas      Participação ativa em reações químicas      Preenche as células e o espaço entre elas      Serve com solvente para minerais vitaminas aminoácidos glicose      entre outras moléculas    Age como lubrificante    Age na absorção de choques mecânicos nos olhos na coluna      vertebral na gravidez      Participa da regulação da temperatura corpórea  Um adulto de 70 Kg possui aproximadamente 42 litros de      água,distribuindo-se 28 litros no compartimento intracelular, 14

no extracelular, sendo 3 no plasma e 11 no interstício.

10

ÁGUA

Balanço da água no organismo

11

ÁGUA

Balanço da água no organismo

Controle do hormona antidiurética no mecanismo da sede    

 Balanço negativo de água        

   Hipotálamo

 sede          Ingestão de água

Hipófise posterior      

 ADH      Ductos coletores

reabsorção; excreção água      

 12

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-          -  -  -  -  -  -  -

   Principal cátion do fluído extra celular e responsável pela  osmolalidade do plasma      Regulador do volume extra celular

     Regulação do potencial da membrana celular

     Participação no transporte ativo membrana celular

   Auxilia na função no sistema nervoso e contração muscular

     Importante para manutenção da pressão sanguínea

   Age na produção de ácido clorídrico estomacal

   Atua no transporte de aminoácidos

SÓDIO              FUNÇÕES

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MECANISMO DE REGULAÇÃO DO SÓDIO

• MECANISMO RENAL

• SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA  

• PEPTÍDIO NATRIURÉTICO ATRIAL  

• DOPAMINA

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REGULAÇÃO DO SÓDIO: MECANISMO RENAL

Reabsorção do Na+ no      túbulo proximal (65%),      túbulos distais      alça de Henles.

Tubulo contornado proximal reabsorção de sódio

 Aldosterona      Tubulo contornado distal reabsorção de sódio    16

Vasoconstrição

REGULAÇÃO DO SÓDIO:Ação do Sistema Renina- angiotensina-aldosterona                  Baixa pressão  sanguínea ou baixos        níveis de sódio              Secreção de renina

             angiotensinogênio

         Angiotensina I

               Enzima de conversão da              angiotensina        Angioensina II

Regulação eletrolítica pela aldosterona      

 Angiotensina II          

   Aldosterona

Excreção de K+                                              

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 Reabsorção de Na+

   Excreção de Na+        Reabsorção de Cl-          Retenção de Na+          Retenção de água

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REGULAÇÃO DO SÓDIO: Peptídio natriurético atrial (NAP)

Hormona peptídica liberado pelo átrio cardíaco após distensão. Inclui três tiposA,B,C e regulam a pressão sanguínea, equilíbrio eletrolítico e volume dos líquidos orgânicos. Possuem efeitos opostos aos do sistema renina- angiotensina-aldosterona, í.e. aumentam a excreção de sódio e água, aumentando a taxa de filtração glomerular e inibindo a reabsorção tubular do sódio. Diminuem a secreção de aldosterona e renina.

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REGULAÇÃO DO SÓDIO: DOPAMINA

O aumento dos níveis de sódio no filtrado aumenta a síntese de dopamina pelas células do túbulo proximal que estimula a excreção do sódio

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ALTERAÇÕES DA CONCENTRAÇÃO DO SÓDIO

HIPONATREMIA ( BAIXO TEORES DE SÓDIO PLASMÁTICO)

Níveis inferiores a 135 mmol/L

-Hipovolêmica: Diuréticos tiazídicos

Perda de líquido hipotônico

Depleção de potássio

Deficiência de aldosterona

Cetoacidose diabética

Acidose tubular renal

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HIPONATREMIA ( BAIXO TEORES DE SÓDIO PLASMÁTICO)  Níveis inferiores a 135 mmol/L

-Normovolêmicas:                        -Hipervolêmicas:  

 (edema)

Retenção aguda de água  Retenção crônica de água  Doença renal crônica  Deficiência de glicocorticóides  Insuficiência renal  Insuficiência cardíaca congestiva  Estados hipoprotEicos

ALTERAÇÕES DA CONCENTRAÇÃO DO SÓDIO

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             HIPERNATREMIA (ALTOS TEORES DE SÓDIO PLASMÁTICO)  > 145 mmol/L

-Com sódio total diminuído:                  Com sódio total aumentado:              Com sódio total normal:

Desidratação  Hipovolemia          Iatrogenia (Ingestão de sódio)  Síndrome de Cushing (aumento corticóides, reabsorção de Na)  Diabetes insípido

ALTERAÇÕES DA CONCENTRAÇÃO DO SÓDIO

Valores de referência : 135-145 mM (soro) 138 -150 mM (líquor) 23

DETERMINAÇÃO DO SÓDIO

Amostra: Soro ou plasma heparinizado, urina de 24 h

Métodos:

1.Eletrodos Selactivos de Iões: (diferença de potencial entre membranas semipermeáveis)

2.Fotometria de chama: ( Na- Amarela, K-Violeta)

3. Espectroscopia deAbsorção Atômica: Pouco usado no LAC    3.Ionóforos macrolíticos cromogênicos: (Complexos coloridos com sódio ou potássio)

4.Enzimáticos: ( Enzimas dependentes: β-galactosidase, Na

Piruvato quinase, K

40 -220 mM (urina)

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POTÁSSIO

• Principal catião intracelular (98% do total)

•Actua em conjunto com o sódio para manter o equilíbrio da água e para regularizar o ritmo dos batimentos cardíacos .

•As funções nervosas e musculares são afetadas quando as taxas de sódio e potássio se desequilibram.

•A hiperglicemia e diarréia duradoura são causas comuns da perda de potássio.

•Tanto o stress físico quanto o mental podem levar a carência de potássio.

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CONTROLE DO POTÁSSIO

Função renal:

-Quantidade excretada varia com o conteúdo da dieta.    -90% absorvido no túbulo proximal

-10% túbulo distal (regulação pela ingestão)

-Na/KATPase da célula tubular.

Aldosterona:

-Aumenta a excreção de potássio por induzir a reabsorção de sódio.

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DESBALANÇO DO POTÁSSIO

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ALTERAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO POTÁSSIO

HIPOPOTASSEMIA ou HIPOCALEMIA

Níveis inferiores a 3,5 mmol/L

- DÉFICIT NA INGESTÃO

- PERDAS GASTRINTESTINAIS

- PERDAS RENAIS

- INCORPORAÇÕES CELULARES

- DESORDENS CONGÊNITAS: Síndrome de Bartler, Gilteman, Liddle ( multações em transportadores tubulares, trasportador de sódio, canal epitelial de sódio)

-ALCALOSE METABÓLICA

- TERAPIA, BETAADRENÉRGICOS, DIURÉTICOS

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DETERMINAÇÃO DO POTÁSSIO

Amostra: Soro ou plasma heparinizado, urina de 24 h

Métodos:

Eletrodos íons-seletivos

-Fotometria de chama

-Enzimáticos    - EAA

Valores de referência : 3,5-5,0 mM (soro)

CLORETOS

• São os aniões mais abundantes do líquido extracelular

• São importantes para a distribuição de água, pressão osmótica do plasma e eletroneutralidade.

• Um adulto ingere cerca de 150 mmol/dia de cloretos  

• O controle de cloretos ocorre basicamente no rim por regulação da reabsorção nos túbulos proximais e na alça de henle.

• O excesso de cloreto pode ser excretado também pelo suor.

O suor excessivo estimula a secreção de aldosterona aumentando a absorção de Na e cloretos a nível renal.

•Aeletroneutralidade é também mantida pelo deslocamento 32de cloretos:

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DESLOCAMENTO DE CLORETOS

CO2 H2O CO2          

H2CO3

HCO3- HCO3- H+

H+ Hb-

HHb

Cl- Cl- Anidrase carbônica

Plasma Hemácia

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 ALTERAÇÕES DA CONCENTRAÇÃO DO CLORETO        -Hipocloremia: Perda intestinal bicarbonato  

 Nefropatia  

 Insuficiência adrenal  

 Alcalose metabólica  -Hipercloremia: Acidose metabólica  

 Desidratação  

 Insuficiência renal aguda  

 diabetes insípido        CLORETO URINÁRIO – avaliar tratamento da alcalose metabólica com

     cloreto

CLORETO NO SUOR- Fibrose cística

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DETERMNAÇÃO DO CLORETO

Amostra: Soro ou plasma heparinizado, urina de 24 h, suor.

Métodos:

- Mercuriométrico

- Eletrodos íons-seletivos

-Enzimáticos    - EAA

Valores de referência : 98-106 mM (soro)

110-250 mM (urina)

0-35 mM (suor)

 BICARBONATO (HCO3-)          

• O segundo anião que se encontra em segundo lugar no compartimento extracelular  

• É constituinte de um dos principais sistemas de tamponamento do plasma (sistema bicarbonato-acido carbônico).

CO2+ H2O H2CO3 HCO3- + H+

• Serve como transportador do CO2 produzidos nos tecidos.  • Sua regulação se dá sobretudo pelos rins, pela diminuição da reabsorção tubular.  

• Diminuição dos níveis plasmáticos resultam em acidose metabólica e o aumento, alcalose metabólica.  

• Valores de referência : 22-28 nmol/L(soro)  36

 Mecanismo de reabsorção Renal de  

   bicarbonato      HCO3 (Filtrado)

HCO3 + H+ H+ HCO3 HCO3

H2CO3 H2CO3

H2O + CO2 H2O + CO2 CO2

LUMEN TUBULAR CÉLULAS DO TUBULO RENAL PLASMA PERITUBULAR

Na+ Na+ Na+

A.C.

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ÂNIONS INDETERMNADOS, DÉFICT DE ÂNIONS OU “ANIONS GAP”

ELETRONEUTRALIDADE: CÁTIONS=ÂNIONS

Somente Cl- e HCO3-são normalmente determinado = déficit = anions gap

Fórmula : Na+ - (Cl- + HCO3-) = mmol/L ou Na + K – (Cl + HCO3)

Valor de referencia 8-16 mmol/L

AUMENTADO: ↓ cátions não medidos: hipocalcemia, hipomagnesemia

↑ ânions não medidos: hiperfosfatemia, hipersulfatemia Acidose metabólica

REDUZIDO: ↓ ânions não medidos: Hipoalbuminemia, hipofosfatemia, ↑ cátions não medidos: Hipercalcemia, hipermagnesemia,

paraproteínas, gamaglobulinas policlonais - sódio sérico subestimado, cloreto sobrestimado.

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Distúrbios do equilíbrio Ácido-Básico

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Potencial hidrogeniônico (pH)

v A [H+] de uma solução é quantificada em unidades de pH

v O pH é definido como o logarítmo negativo da [H+]

v pH = -log [H+]

v A escala de pH varia de 1 até 14, uma vez que qualquer [H+] está compreendida na faixa de 100 a 10-14.

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7,4 7,0 7,8 Faixa de sobrevida

Acidose Alcalose

   pH x homeostasia    Homeostasia é a constância do meio interno

 Ø equilíbrio entre a entrada ou produção de íons  hidrogênio e a livre remoção desses íons do  organismo.  Ø o organismo dispõe de mecanismos para manter  a [H+] e, conseqüentemente o pH sangüineo, dentro  da normalidade, ou seja manter a homeostasia .

         pH do Sangue Arterial        pH normal

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Alcalose

Diminuição do pH      

 7,4

Acumulação de ácidos      

 Aumento da [H+]

Acumulação de bases Perda de ácidos

Perda de bases

 Acidose      Escala de pH

Aumento do pH      Diminuição da [H+]

Alterações no pH

pH dos Líquidos Corporais Concentração de H+ em mEq/l pH

Líquido Extracelular  Sangue arterial  Sangue venoso  Líquido Intersticial      Líquido Intracelular      Urina      HCl gástrico

     4.0 x 10-5

 4.5 x 10-5

   4.5 x 10-5      1 x 10-3 a 4 x 10-5      3 x 10-2 a 1 x 10-5      

       160

       7.40      7.35    7.35

     6.0 a 7.4      4.5 a 8.0      

 0.80    

         43

44

• Equação de Henderson-Hasselbach

pH = pK+ log HCO3

H2CO3

pH = 6,1 + log 24 = 7,40 1,2

DETERMINANTES DO pH SANGUÍNEO

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Medidas de pH

vEletrométrico                            

vColorimétrico

pHmetro              Potenciômetro mede [H+] diferença de potencial elétrico      entre duas soluções        indicadores

H+ + Indicador-H  

 (CorA) Indicador    (Cor B)

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+

2. TAMPÃO HEMOGLOBINA : Hb capta H+ livre

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+

H++ Hb+ ↔ HHb+ + O2 ↔ HBO2  

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 REGULAÇÃO FISIOLÓGICA DO pH SANGUÍNEO          Tampões

     1. TAMPÃO BICARBONATO/ÁCIDO CARBÔNICO – Processa o CO2

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3. TAMPÃO FOSFATO: 5% do tamponamento não HCO3

HPO42- + H+ ↔ H2PO4- + OH ↔ HPO42- + H2O

4. TAMPÃO PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

95% DO TAMPÃO NÃO BICARBONATO – Grupamentos imidazol da histidina (albumina) reagem com H+

REGULAÇÃO FISIOLÓGICA DO Ph SANGUÍNEOS

TAMPÕES

REGULAÇÃO FISIOLÓGICA DO pH SANGUÍNEO    REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA

O PRINCIPAL MECANISMO DE REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA DO pH É A RETENÇÃO DO CO2 NA ALCALOSE E ELIMINAÇÃO DO CO2 NA ACIDOSE.

ESSE CONTROLE DÁ-SE SOBRETUDO PELA VENTILAÇÃO PULMONAR ( HIPER) = ELIMINAÇÃO DE CO2 E (HIPO)= RETENÇÃO DE CO2.

A VENTILAÇÃO EH CONTROLADA PELOS ESTÍMULOS DA pCO2 e pO2 no ar alveolar e pelo pH.  ESSES MECANISMOS RESPIRATÓRIOS SÃO TAMBÉM SENSÍVEIS AO BICARBONATO.        

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49

REGULAÇÃO FISIOLÓGICA DO pH SANGUÍNEO

REGULAÇÃO RENAL

O CONTROLE RENAL DO pH SANGUÍNEO SE DÁ:

1. EXCREÇÃO DE ÁCIDOS – NA FORMA DE IONS H+.

NA FORMA DE AMONIA

NA FORMA DE H2PO4-

2. REABSORÇÃO DO BICARBONATO

 Mecanismo de reabsorção Renal de  

   bicarbonato      HCO3 (Filtrado)

HCO3 + H+ H+ HCO3 HCO3

H2CO3

H2O + CO2 H2O + CO2 CO2

LUMEN TUBULAR CÉLULAS DO TUBULO RENAL PLASMAPERITUBULAR      50

H2CO3    A. C

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 DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE        1. ACIDOSE METABÓLICA ( DEFICIT PRIMÁRIO DE BICARBONATO)

- DEFEITO RENAL ( retenção de H+ ou perda de bicarbonato)

pCO2 normal

-            -

Gap de aniões normais – PERDA GÁSTRICA DE BICARBONATO, PERDA RENAL DE BICARBONATO, INSUFICIÊNCIA DA ELIMINAÇÃO DE H+, INFUSÃO ÁCIDA.    Gap de aniões elevados – Cetoacidose, Acidose láctica, intoxicação por  metanol (formaldeído – acido fórmico), salicilatos, Insuficiência Renal  Crônica, Acidose tubular.

 COMPENSAÇÃO: Hiperventilação , aumento da produção renal de

 amônia.  Análises Laboratoriais: Redução do bicarbonato e do pH, redução

da Pco2(compensação).

 DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE          1. ALCALOSE METABÓLICA (EXCESSO PRIMÁRIO DE BICARBONATO)

- DEFEITO RENAL ( PERDA DE H+ ou RETENÇÃO de bicarbonato)

 pCO2 normal  PRINCIPAIS CAUSAS – Perdas de secreções gástricas, ingestão de altas

 doses de antiácidos, diuréticos de alça, após hipercapnia, fibrose cística,  Sindrome de Cushig, hipomagnesemia, hipercalemia, hipoproteinemia.

 COMPENSAÇÃO RESPIRATÓRIA: Hipoventilação , pouco efeito.          Análises Laboratoriais: Elevação do pH e do bicarbonato. Aumento

 da pCO2(compensação).          

   52

53

DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE

1. ACIDOSE RESPIRATÓRIA (EXCESSO DE CO2)  Incapacidade dos pulmões de eliminar CO2

- Redução da ventilação alveolar. Aumento da pCO2 – Doença pulmonar  obstrutiva crônica, distúrbios neuromusculares, coma.  

COMPENSAÇÃO: - Aumento do bicarbonato plasmático,

Análises Laboratoriais: elevação da pCO2, redução do pH.

 DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE          1. ALCALOSE RESPIRATÓRIA ( DEFICIT DO CO2)

- Eliminação excessiva de CO2 pelos pulmões, aumento da ventiliação  pulmonar. CAUSAS : pnemonia, asma, ICC, Hipotensão, Acidose,  Hipoxemia, anemia severa, Febre.

         COMPENSAÇÃO: Diminuição do bicarbonato plasmático.          Análises Laboratoriais: redução da pCO2, elevação do pH,

 redução do bicarbonato.                  

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GASOMETRIA