Tratado de Fisiologia Médica

John E. Hall · Capítulo 152 de 351

Páginas do PDF

Tratado de Fisiologia Médica

Regulação Respiratória do Equilíbrio Ácido‑Base

sistemas tampões muda ao mesmo tempo. Esse fenômeno é denominado

princípio isoídrico e é ilustrado pela seguinte fórmula:

 

K , K e K são as constantes de dissociação dos três respectivos ácidos, HA , 1 2 3 1

HA e HA , e A , A e A são as concentrações dos íons negativos livres que 2 3 1 2 3

constituem as bases dos três sistemas tampões.

A implicação desse princípio é de que qualquer condição que altere o equilíbrio

de um dos sistemas tampões também altera o equilíbrio de todos os outros,

porque os sistemas tampões, na verdade, tamponam uns aos outros ao trocar H+

entre si.

 

REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA DO equilíbrio ÁCIDO-

BASE

 

A segunda linha de defesa contra os distúrbios ácido-base é o controle da

concentração de CO no líquido extracelular pelos pulmões. Aumento da 2

ventilação elimina o CO do líquido extracelular que, por ação das massas, 2

reduz a concentração de H+. Em contrapartida, menor ventilação aumenta o

CO + , também elevando a concentração de H no líquido extracelular. 2

 

A EXPIRAÇÃO PULMONAR DE CO2 BALANCEIA A

FORMAÇÃO METABÓLICA DE CO2

 

O CO é formado continuamente no corpo pelos processos metabólicos 2

intracelulares. Depois de formado, se difunde das células para os líquidos

intersticiais e para o sangue, e então o fluxo sanguíneo o transporta para os

pulmões, onde se difunde nos alvéolos, sendo transferido para a atmosfera

pela ventilação pulmonar. Cerca de 1,2 mol/L de CO dissolvido é, 2

normalmente, encontrado nos líquidos extracelulares, correspondendo à

Pco de 40 mmHg. 2

Se a formação metabólica de CO aumentar, a Pco do líquido extracelular 2 2

também aumentará. Em contrapartida, menor intensidade metabólica reduz

a Pco . Se a ventilação pulmonar aumentar, CO será expelido pelos 2 2

pulmões, e a Pco no líquido extracelular diminuirá. Portanto, mudanças na 2

ventilação pulmonar ou na formação de CO pelos tecidos podem alterar a 2

Pco do líquido extracelular. 2

 

O AUMENTO DA VENTILAÇÃO ALVEOLAR DIMINUI A

CONCENTRAÇÃO DE H+ DO LÍQUIDO EXTRACELULAR

E eleva O pH

 

Se a formação metabólica de CO permanecer constante, o único fator que 2

afetará a Pco no líquido extracelular será a ventilação alveolar. Quanto 2

maior a ventilação alveolar, menor a Pco . Como discutido, quando a 2

concentração de CO aumenta, a concentração de H CO e a concentração 2 2 3

de H + também aumentam, diminuindo, assim, o pH do líquido extracelular.

A Figura 31-2 mostra as mudanças aproximadas do pH sanguíneo

causadas por elevação ou redução da ventilação alveolar. Observe que o

aumento da ventilação alveolar para aproximadamente o dobro da normal

aumenta o pH do líquido extracelular por cerca de 0,23. Se o pH dos

líquidos corporais for de 7,40 com ventilação alveolar normal, duplicar a

ventilação aumenta o pH em torno de 7,63. Por outro lado, a redução na

ventilação al veo lar para um quarto da normal reduz o pH em 0,45. Ou seja,

se o pH for de 7,4 com ventilação alveolar normal, reduzir a ventilação a

um quarto da normal diminui o pH para 6,95. Como a ventilação alveolar

pode variar de modo acentuado, de tão baixa quanto 0 a tão alta, quanto 15

vezes a normal, pode-se entender facilmente o quanto o pH dos líquidos

corporais pode ser alterado pelo sistema respiratório.

Figura 31-2. Alteração do pH do líquido extracelular causada por elevação ou queda da ventilação alveolar, expressa em vezes o normal.

 

 

O AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE H+ ESTIMULA A

VENTILAÇÃO ALVEOLAR

Não só a ventilação alveolar influencia a concentração de H+ ao alterar a

Pco + dos líquidos corporais, como também a concentração de H afeta a 2

ventilação alveolar. Assim, a Figura 31-3 mostra que a ventilação alveolar

aumenta até 4 a 5 vezes a normal quando o pH cai, do valor normal de 7,4,

para 7,0. Da mesma forma, um aumento no pH do plasma acima de 7,4,

causa uma redução da ventilação alveolar. A variação da ventilação por

unidade de pH é bem maior em níveis reduzidos do pH (correspondendo à

concentração elevada de H +), comparada aos níveis elevados de pH. A

razão desse fenômeno é que, quando a ventilação alveolar diminui devido

ao aumento do pH (menor concentração de H+), a quantidade de oxigênio

acrescentada ao sangue e a pressão parcial do oxigênio (Po ) no sangue 2

também caem, o que estimula a ventilação. Portanto, a compensação respiratória ao aumento do pH não é tão efetiva quanto a resposta à redução

do pH.

 

Figura 31-3. Efeito do pH sanguíneo sobre a ventilação alveolar.

 

Controle por Feedback da Concentração de H+ pelo Sistema

Respiratório. + Como a maior concentração de H estimula a respiração, e

já que o aumento da ventilação alveolar diminui a concentração de H+, o

sistema respiratório age como controlador por feedback negativo típico da

concentração de H +.

 

Ou seja, sempre que a concentração de H+ eleva acima do normal, o

sistema respiratório é estimulado e a ventilação alveolar aumenta. Esse

mecanismo reduz a Pco no líquido extracelular e diminui a concentração 2

de H + + de volta aos valores normais. Por outro lado, se a concentração de H cai abaixo da normal, o centro respiratório é inibido, a ventilação alveolar

diminui, e a concentração de H+ aumenta de volta aos valores normais.

 

Eficiência do Controle Respiratório da Concentração de H+. O

controle respiratório não retorna à concentração de H + precisamente de

volta ao normal, quando um transtorno fora do sistema respiratório altera o

pH. Geralmente, o mecanismo respiratório de controle da concentração de

H + tem eficiência entre 50% e 75%, correspondendo a ganho de feedback

de 1 a 3. Ou seja, se o pH aumentar subitamente pela adição de ácido do

líquido extracelular e o pH cair de 7,4 para 7,0, o sistema respiratório pode

retornar o pH a um valor em torno de 7,2 a 7,3. Essa resposta ocorre em 3 a

12 minutos.

 

Poder Tamponante do Sistema Respiratório. A regulação

respiratória do equilíbrio ácido-base é um tipo fisiológico de sistema

tampão + porque é ativado rapidamente e evita que a concentração de H se

altere muito até que a resposta mais lenta dos rins consiga eliminar a falha

do equilíbrio. Em termos gerais, a capacidade total de tamponamento do

sistema respiratório é 1 a 2 vezes maior que o poder de tamponamento de

todos os outros tampões químicos do líquido extracelular combinados. Ou

seja, 1 a 2 vezes mais ácido ou base podem ser normalmente tamponados

por esse mecanismo do que pelos tampões químicos.

 

O Comprometimento da Função Pulmonar Pode Causar

Acidose Respiratória. Discutimos até agora o papel do mecanismo

respiratório normal como meio de tamponar as alterações da concentração

de H+. Entretanto, anormalidades na respiração podem também causar

mudanças na concentração de H+. Por exemplo, o comprometimento da

função pulmonar, como no enfisema grave, diminui a capacidade dos

pulmões de eliminar CO , o que provoca um acúmulo de CO no líquido 2 2 extracelular e uma tendência à acidose respiratória. Além disso, a