BIOFÍSICA
TRANSFUSÃO SANGÜÍNEA
MECANISMO DA AUTO-REGULAÇÃO DO pH
INTRODUÇÃO
|
|
Figura 3. Mecanismo de regulação respiratória do pH, através da variação da eliminação do CO2. |
A concentração de íons hidrogênio do sangue ou, em outras palavras, o pH do sangue, modifica a ventilação alveolar, através do centro respiratório. Esta estrutura do sistema nervoso central se comporta como um “sensor” do pH do sangue. Quando a concentração de íons hidrogênio do sangue esta elevada (pH baixo) o centro respiratório aumenta a freqüência dos estímulos respiratórios, produzindo taquipnéia. Com o aumento da freqüência respiratória, aumenta a eliminação do C02 do sangue; a redução dos níveis sanguíneos do C02 eleva o pH. A concentração de H+ no sangue á permanentemente acompanhada pelo centro respiratório, que regula seus estímulos de acordo com ela, conforme demonstra o diagrama da figura 3. Ao contrário, quando a concentração de íons hidrogênio (H+) está baixa (pH elevado), o centro respiratório diminui a freqüência dos estímulos à respiração e ocorre bradipnéia, que reduz a eliminação do C02 tentando corrigir o pH do sangue.
Na realidade, a regulação respiratória do pH por estímulos do centro respiratório, não normaliza o pH do sangue, porque, à medida que a concentração do íon hidrogênio se aproxima do normal, o estímulo que modifica a atividade respiratória vai desaparecendo. Apesar disso, a compensação respiratória á extremamente eficaz para impedir grandes oscilações do pH.
CONCEITOS GERAIS
Os principais mecanismos reguladores do equilíbrio ácido-base do organismo são os sistemas tampão, a regulação respiratória e regulação renal. A regulação respiratória é de ação rápida, capaz de controlar a eliminação do dióxido de carbono e dessa forma. moderar a quantidade de ácido carbônico e a concentração de hidrogênio livre no plasma sanguíneo.
Quando a concentração de íons hidrogênio se afasta do normal, os rins eliminam urina ácida ou alcalina, conforme as necessidades, contribuindo para a regulação da concentração dos íons hidrogênio dos líquidos orgânicos. O mecanismo renal de regulação faz variar a concentração de íons bicarbonato (HC03-) do sangue, mediante reações que se processam nos túbulos renais. É o mecanismo definitivo de ajuste na maioria dos desequilíbrios ácido-básicos de origem metabólica.
FUNÇÕES RENAIS
Os rins podem executar diariamente cerca de 5OmEq de íons hidrogênio (H+) e reabsorver 5.000 mEq de íons bicarbonato (HC03-). Os rins eliminam material não volátil que os pulmões não tem capacidade de eliminar. A eliminação renal é de início mais lenta, toma-se efetiva após algumas horas e demora alguns dias para compensar as alterações existentes. A eliminação de bases e seus cátions é feita exclusivamente pelos rins. Os rins têm a capacidade de reabsorver o sódio (Na+) e o potássio (K+) filtrados para a urina, eliminando o íon hidrogênio (H+) em seu lugar; o sódio reabsorvido pode ser usado para produzir mais bicarbonato e reconstituir a reserva de bases do Organismo.
Além de influir na restauração do equilíbrio ácido-base, os rins reagem à desidratação, à hipotensão, aos distúrbios da osmolaridade e eliminam ácidos fixos.
Os rins desempenham fundamentalmente duas funções no organismo:
 |
eliminação de produtos terminais do metabolismo, como uréia. creatinina e acido úrico; e |
|
controle das concentrações da água e de outros constituintes dos líquidos do organismo como sódio, potássio, hidrogênio, cloro, bicarbonato e fosfatos. |
A unidade funcional dos rins é o néfron. Existem cerca de 2.400.000 néfrons nos dois rins. Cada néfron é formado de um novelo de capilares para filtração do sangue. chamado glomérulo e um conjunto de túbulos que recebem o filtrado dos glomérulos, reabsorvem a sua maior parte e eliminam substâncias na sua luz para a formação da urina. Os rins cumprem as suas funções no organismo através de 3 mecanismos principais:
|
Filtração glomerular - O sangue que alcança os glomérulos é filtrado para os túbulos renais. O liquido filtrado é chamado filtrado glomerular e corresponde a aproximadamente 180 litros por dia. O filtrado é transformado em urina à medida que atravessa os túbulos renais. |
|
Reabsorção tubular - Cerca de 99% do filtrado glomerular é reabsorvido para o sangue. O restante, cerca de 1,8 L constitui a urina, que representa um concentrado do filtrado glomerular. |
|
Secreção tubular - A secreção tubular atua em direção oposta a reabsorção tubular. As substâncias são transportadas do interior dos capilares sanguíneos para a luz dos túbulos para mistura com a urina e subseqüente eliminação. Esse transporte ativo de substâncias, a secreção tubular, é desempenhado pelas células dos túbulos renais. A secreção tubular é fundamental à manutenção do equilíbrio ácido-base. |
REGULAÇÃO RENAL DO pH.
Os rins regulam a concentração de íon hidrogênio (H+), promovendo o aumento ou a diminuição da concentração dos íons bicarbonato (-HC03), nos líquidos do organismo. Essa variação dos íons bicarbonato ocorre em conseqüência de reações nos túbulos renais, às custas do mecanismo da secreção tubular.
|
|
Figura 4. Representa o mecanismo renal de retenção de bicarbonato e eliminação de íons hidrogênio (H+). |
O dióxido de carbono do líquido extracelular penetra nas células tubulares e, com o auxilio da anidrase carbônica, combina-se com a água, para formar ácido carbônico, que se dissocia em íons bicarbonato e hidrogênio, conforme a reação:
O hidrogênio assim formado é secretado para a luz do túbulo renal, sendo misturado ao filtrado glomerular. As células dos túbulos renais absorvem sódio do filtrado glomerular e o combina ao íon bicarbonato, produzindo o bicarbonato de sódio, que é devolvido ao líquido extracelular. A formação do bicarbonato depende da produção e secreção de H+ pelas células tubulares e mantém a reserva de bases do organismo. A figura 4 representa a atividade de uma célula tubular, nas trocas de íons hidrogênio (H+) pelos íons sódio (Na+) do filtrado glomerular, para a formação de bicarbonato.
O excesso de íon hidrogênio no filtrado tubular é neutralizado pelos tampões do liquido tubular. principalmente o fosfato, a amônia, os uratos e os citratos.
O resultado final da excessiva secreção de íons hidrogênio nos túbulos renais é o aumento da quantidade de bicarbonato de sódio no líquido extracelular. Isso aumenta a quantidade de bicarbonato do sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico, que mantém a normalidade do pH.
Quando a quantidade de bicarbonato no sangue está aumentada, a sua proporção, em relação ao ácido carbônico, é maior e o pH está acima do normal. Nestas circunstâncias, aumenta a filtração renal do íon bicarbonato, em relação aos íons hidrogênio secretados.
A concentração mais baixa de dióxido de carbono, diminui a secreção de íons hidrogênio. Maiores quantidades de íons bicarbonato que de íons hidrogênio passam a penetrar nos tabulos. Como os íons bicarbonato não podem ser reabsorvidos sem antes reagir com o hidrogênio, todo o íon bicarbonato em excesso passa à urina, carregando com ele íons sódio e outros íons positivos. Deste modo o íon bicarbonato é removido do Liquido extracelular.
A perda de bicarbonato diminui a sua quantidade no sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico o que desloca o pH dos líquidos do organismo na direção ácida. A urina eliminada contém maior quantidade de bicarbonatos e se torna alcalina.
PRÓXIMO TEXTO: DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE
Voltar ao Índice: TRANSFUSÃO SANGÜÍNEA
