BIOQUÍMICA II SISTEMAS TAMPÃO NOS ORGANISMOS ANIMAIS 3/1/2012

BIOQUÍMICA II

Professora: Ms. Renata Fontes Medicina Veterinária 3º Período

O conteúdo de Bioquímica II utiliza os conhecimentos adquiridos referentes ao estudo do metabolismo celular e

fenômenos físicos celulares abordados em Bioquímica I para o estudo dos componentes moleculares do sangue e suas variações. A correlação entre estas variações com os sistemas fisiológicos e metabólicos das principais espécies

animais são essenciais para o reconhecimento das diferenças bioquímicas correlacionadas com os processos

digestivo e renal e os principais sistemas reguladores celulares e fisiológicos. Esta abordagem ampla direciona o estudante à compreensão dos sistemas celular e fisiológico

como um todo, assim como os princípios básicos da regulação.

Alterações do equilíbrio ácido-básico e hidroeletrolítico

Homeostase do pH: sistemas tampão Acidoses e alcaloses

Transtornos hidroeletrolíticos: mecanismos regulatórios e alterações

Perfil bioquímico do sangue

Valores de referência do perfil bioquímico sanguíneo Coleta e manejo de amostras sanguíneas

Principais metabólitos sanguíneos e sua interpretação Perfil enzimático

Perfil bioquímico no exercício e no crescimento Perfil bioquímico no diagnóstico e prognóstico de doenças

Avaliação da função renal

Análises para monitorar a função renal Urinálise

Avaliação da função hepática

Metabolismo do heme: biossíntese, degradação e doenças relacionadas Provas sanguíneas de função hepática

Transtornos do metabolismo energético

Transtornos do metabolismo de glicídeos Transtorno do metabolismo de lipídeos

Transtornos do metabolismo mineral

Transtornos relacionados com o cálcio Deficiências de oligoelementos.

Alterações endócrinas

Transtornos da tireóide e do córtex adrenal Provas sanguíneas e fecais da função pancreática

Metabolismo das prostaglandinas

SISTEMAS

TAMPÃO NOS

ORGANISMOS

Sistemas tampão nos organismos animais Reduzem as variações no pH de soluções

nas quais ocorrem mudanças na concentração de ácidos e bases. • pH pode alterar as interações entre as

moléculas

• Reações catalíticas

• Ação de hormônios e anticorpos

Sistemas tampão nos organismos animais • pH do plasma: 7,35 e 7,45

• pH compatível com a vida: 6,8 e 7,8 • pH intracelular varia em função da célula

• Hemácias 7,2

• Células musculares 6,0

Mecanismos de controle do pH • Sistema tampão

• Eventos equilibradores pulmonares: troca gasosa de O2e CO2

• Eventos equilibradores renais: excreção de H+_{e reabsorção de HCO}

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-• Fluidos intracelulares: Fosfatos e proteínas (grupos dissociáveis dos resíduos de aa ácidos e básicos) e ATP

O sistema tampão bicarbonato • Espaço extracelular

• Ácido carbônico/bicarbonato

H₂CO₃ HCO₃-_{+ H}+

O ácido carbônico (H₂CO₃ ) formado a partir de CO₂e H₂O através da Anidrase Carbônica

CO₂+ H₂O _AC H₂CO₃

O sistema tampão bicarbonato

•CO2trocado nos alvéolos funciona como o ácido

(anidrido ácido) enquanto o íon bicarbonato (HCO3-) corresponde à base conjugada.

CO2+ H2O H2CO3 HCO3-+ H+

CO₂+ H₂O HCO₃-_{+ H}+

• [H2O] no plasma é constante então:pH=7,4

Controle respiratório do tampão de HCO3-• Atua na faixa de pH de 5,1 a 7,1

• Efetivo numa faixa mais ampla devido a remoção do componente ácido na respiração CO₂

CO₂+ H₂O HCO₃-_{+ H}+

• Frequência e intensidade da respiração

• Controle: SNC e centros sensíveis à variação de pH e pressão parcial de CO2arterial

•Acidose: a respiração é estimulada •Alcalose: freq. Respiratória é diminuída

Importância dos Eritrócitos

• Aumenta a eficiência em manter o pH constante

• H₂CO₃ pode entrar nas hemácias e reagir com a hemoglobina (Hb)

H2CO3 + Hb HCO3-+ HbH+

•

•

Controle renal no tampão bicarbonato

• Excreção de H+

• Reabsorção de HCO₃

-• Excreção de ácido • Excreção de amônia

- Excreção de H+_{luz tubular}

• Gradiente eletroquímico • Antiporte com Na+ - Bicarbonato H2CO3 H+_{+ HCO3} -H2O + CO2 Anidrase Carbônica Luz túbulo renal Trocador Na+_/H+ Na+ H+ Na+ Na+ Na+ Na+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ C a p i l a r H2CO3 H+_{+ CO3} -H2O + CO2 Anidrase Carbônica Luz túbulo proximal Trocador Na+_/H+ Na+ H+

X

X

X

X

Fígado

• Respiração anaeróbia produção de lactato • Excesso de lactato fígado

• Gliconeogênese • Glicose

• Glicogênio

Redução da acidificação sanguínea provocada pelo exercício

Estômago

• pH inferior a 2

• Produção de HCl pelas células parietais • H+ proveniente do H2CO3

• Troca de íons na mucosa gástrica

• Vaga alcalina: alcalinização do plasma sanguíneo (pelo bicarbonato) associada à produção de suco gástrico sucede às refeições

Equilíbrio hídrico

•60-75% do peso corporal é água

2/3 fluido intracelular 1/3 fluido extracelular

•Mecanismos de controle da água corporal

• Manter o volume • Composição iônica • pH • Reações do metabolismo Equilíbrio hídrico Água metabólica

Provem dos processos de oxidação

•Solutos determinam o volume em cada compartimento

•A água passa “livremente” através das membranas

• Na+

Mecanismos de controle do volume • Sistema renina-angiotensina-aldosterona • Vasopressina (ADH)

• Centro da sede:

• Desidratação celular (receptores neurais) • Diminuição do volume extracelular

Aldosterona

•Produzida nas glândulas supra-renais •Aumenta a Absorção ativa de sódio e secreção ativa de potássio nos túbulos distal e coletor

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

Redução de Na+ no plasma sangüíneo Rins

Renina

Angiotensinogênio Angiotensina (ativa) Córtex da supra-renal

Aumenta taxa de secreção da aldosterona Sangue

Rins (túbulos distal e coletor)

Aumento da excreção de potássio Reabsorção de sódio e água

Secreção de Renina Estimulada •Decréscimo da PA •Diminuição da [Na+] •Hipovolemia •Prostaglandinas Inibida •Hipervolemia •Aumento da PA renal •Hipernatremia •Angiotensina II

HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) •Regula equilíbrio hídrico

•Produzido no hipotálamo e armazenado na hipófise

Aumento na concentração do plasma (pouca água) Receptores osmóticos localizados no hipotálamo

Produção de ADH Sangue Túbulos distal e coletor Células mais permeáveis à água

Reabsorção de água Urina mais concentrada ADH

Estímulo da sede

Aumento da osmolaridade do líquido extracelular Diminuição do volume de líquidos

Diminuição da pressão Aumento da angiotensina

Centro da sede Ressecamento da boca Desejo consciente de beber água

formação de urina sede INGESTÃO DE ÁGUA PERDA DE ÁGUA (*) BALANÇO DA ÁGUA

(*) respiração, suor, urina e fezes A manutenção do meio interno pelos rins

O equilíbrio entre a perda e a ingestão de água

BALANÇO DA ÁGUA INGESTÃO

DE ÁGUA

(*) respiração, suor, urina e fezes

formação de urina

PERDA DE ÁGUA (*) sede

A manutenção do meio interno pelos rins

Quando ocorre um aumento da ingestão de água, os rins aumentam a formação urinária.

BALANÇO DA ÁGUA diminui a formação de urina PERDA DE ÁGUA (*)

(*) respiração, suor, urina e fezes

aumenta a sede

INGESTÃO DE ÁGUA

A manutenção do meio interno pelos rins

O aumento da excreção urinária provocará desidratação e sede. Enquanto não houver a reposição da água necessária, os rins

diminuirão a formação urinária. Equilíbrio Eletrolítico

• Na+ principal cátions extracelular

• K+ e Mg2+ cátions intracelulares • Cl- e HCO3- ânions extracelular • HPO4- ânion extracelular

• NaCl pressão osmótica do plasma

Equilíbrio eletrolítico

• Bomba de Na+ _{e K}+ _{mantém [Na]+ e}

[K+]

• Rins (néfron):

– Filtração glomerular (ultrafiltração)

– Reabsorção seletiva de fluidos e de

solutos

– Secreção seletiva de solutos

•ADH aumenta a reabsorção de água •Aldosterona aumenta reabsorção de sódio e indiretamente a de água

Principais processos de reabsorção no néfron A- interferência de aldosterona V- interferência de vasopressina