A Combinação de Excesso de H+ com Tampões Fosfato e Amônia no Túbulo Gera “Novo” Hco3 –

Figura 31-6. + Secreção ativa primária de H através da membrana luminal (apical) das células epiteliais intercaladas tipo A dos túbulos distais e coletores finais. As células tipo A contêm hidrogênio-adenosina trifosfatase (ATPase) e hidrogênio-potássio-ATPase na membrana luminal e secretam íons hidrogênio enquanto reabsorvem íons bicarbonato e

potássio em caso de acidose. Observe que um HCO − + é absorvido para cada H 3

secretado, e um íon cloreto é passivamente secretado com o H+.

 

A COMBINAÇÃO DE EXCESSO DE H+ COM TAMPÕES

FOSFATO E AMÔNIA NO TÚBULO GERA “NOVO” HCO3−

 

Quando a quantidade de H+ secretado para o líquido tubular é maior que a

quantidade de HCO − + filtrado, apenas pequena parte do H em excesso 3

pode ser excretada sob a forma iônica (H+) na urina. Isso é devido ao pH

mínimo da urina que é de cerca de 4,5, correspondendo à concentração de

H + −4,5 de 10 mEq/L, ou 0,03 mEq/L. Assim, para cada litro de urina

formada, um máximo de apenas 0,03 mEq de H+ pode ser excretado. Para excretar 80 mEq de ácido não volátil, formado pelo metabolismo todos os

dias, cerca de 2.667 litros de urina teriam de ser excretados se todo o H+

permanecesse livre na solução.

A excreção de grandes quantidades de H+ (às vezes, de até 500 mEq/dia)

na urina é feita, basicamente, combinando-se o H+ com tampões no líquido

tubular. Os tampões mais importantes são o tampão fosfato e o tampão

amônia. Existem outros sistemas tampões fracos, como o do urato e o do

citrato, mas são menos importantes.

Quando o H+ − é titulado no líquido tubular com HCO, isso resulta na 3

reabsorção de um HCO − + para cada H secretado, como discutido 3

anteriormente. Entretanto, quando ocorre excesso de H+ no líquido tubular,

ele se combina com outros tampões que não o HCO −, resultando na 3

geração de novo HCO − que também pode entrar no sangue. Assim, quando 3

ocorre excesso de H + no líquido extracelular, os rins não só reabsorvem

todo o HCO − − filtrado, como também geram HCO, ajudando assim a 3 3

repor o HCO − perdido do líquido extracelular na acidose. Nas próximas 3

duas seções, discutiremos os mecanismos pelos quais os tampões fosfato e

amônia contribuem para a geração de novo HCO −. 3

 

O SISTEMA TAMPÃO FOSFATO TRANSPORTA O

EXCESSO DE H+ PARA A URINA E GERA NOVO HCO3−

 

O sistema tampão fosfato é composto por HPO = − e H PO. Ambos são 4 2 4

concentrados no líquido tubular, porque a água é normalmente reabsorvida

em maior grau que o fosfato pelos túbulos renais. Portanto, embora o

fosfato não seja tampão de líquido extracelular importante, é muito mais

eficiente como tampão no líquido tubular.

Outro fator que faz do fosfato tampão tubular importante é o fato de o pK

desse sistema ser de cerca de 6,8. Sob condições normais, a urina é ligeiramente ácida, e o pH da urina fica próximo ao pK do sistema tampão

fosfato. Portanto, nos túbulos, o sistema tampão fosfato normalmente

funciona na sua faixa de pH mais efetiva.

A + Figura 31-7 mostra a sequência de eventos pelos quais o H é excretado

em combinação com o tampão fosfato e o mecanismo pelo qual o novo

HCO − + é acrescentado ao sangue. O processo de secreção de H nos túbulos 3

é o mesmo descrito antes. Enquanto houver excesso de HCO − no líquido 3

tubular, grande parte do H+ − secretado combina-se com HCO. Entretanto, 3

quando todo o HCO − tiver sido reabsorvido e não estiver mais disponível 3

para combinar-se com H+ + , qualquer excesso de H pode se combinar com

HPO = + ou outros tampões tubulares. Depois que o H se combina com 4

HPO = − para formar H PO, pode ser excretado como um sal de sódio 4 2 4

(NaH + PO ), carreando H em excesso. 2 4

Existe diferença importante entre essa sequência de excreção de H+ e a

discutida antes. Neste caso, o HCO − que é gerado na célula tubular e entra 3

no sangue peritubular representa ganho efetivo de HCO − pelo sangue, em 3

vez de simplesmente ser reposição do HCO − filtrado. Portanto, sempre que 3

um H+ secretado no lúmen tubular se combinar com tampão que não o

HCO − − , o efeito líquido é a adição de novo HCO ao sangue. Esse 3 3

processo demonstra um dos mecanismos pelos quais os rins são capazes de

recompor as reservas de HCO − do líquido extracelular. 3

Sob condições normais, grande parte do fosfato filtrado é reabsorvida e

apenas cerca de 30 a 40 mEq/dia ficam disponíveis para tamponar H+.

Portanto, grande parte do tamponamento do H + em excesso no líquido

tubular durante a acidose se dá por meio do sistema tampão amônia.

Figura 31-7. + Tamponamento dos H secretados pelo fosfato (NaHPO ) filtrado. Observe 4

que novo íon bicarbonato vai para o sangue para cada NaHPO + que reage com um H 4

secretado.

 

EXCREÇÃO DO EXCESSO DE H+ E GERAÇÃO DE NOVO

HCO3− PELO SISTEMA TAMPÃO AMÔNIA

 

O segundo sistema tampão no líquido tubular, ainda mais importante em

termos quantitativos do que o sistema tampão fosfato, é composto pela

amônia (NH + ) e pelo íon amônio (NH). O íon amônio é sintetizado a 3 4

partir da glutamina, que se origina basicamente do metabolismo de

aminoácidos no fígado. A glutamina liberada para os rins é transportada

pelas células epiteliais dos túbulos proximais, do segmento ascendente

espesso da alça de Henle e dos túbulos distais (Figura 31-8). Uma vez

dentro da célula, cada molécula de glutamina é metabolizada em séries de

reações que no final formam dois NH + − + e dois HCO . O NH é secretado 4 3 4

para o lúmen tubular por mecanismo de contratransporte em troca de sódio,

que é reabsorvido. O HCO − é transportado através da membrana 3

basolateral em conjunto com o Na + reabsorvido para o líquido intersticial, e

é captado pelos capilares peritubulares. Assim, para cada molécula de

glutamina metabolizada no túbulo proximal, dois NH + são secretados na 4

urina e dois HCO − − são reabsorvidos no sangue. O HCO, gerado por esse 3 3

processo, constitui novo HCO −. 3

Nos túbulos coletores, a adição de NH + ao líquido tubular ocorre por 4

mecanismo diferente ( + Figura 31-9 ). Aqui, o H é secretado pela membrana

tubular para o lúmen, onde se combina com NH + para formar NH que é 3 4

excretado. Os ductos coletores são permeáveis ao NH , que consegue se 3

difundir facilmente para o lúmen tubular. Entretanto, a membrana luminal

dessa parte dos túbulos é bem menos permeável ao NH +; por conseguinte, 4

uma vez o H + + + tenha reagido com NH para formar NH , o NH fica no 3 4 4

lúmen e é eliminado na urina. + − Para cada NH excretado, um novo HCO 4 3

é gerado e adicionado ao sangue.

 

Figura 31-8. + Produção e secreção do íon amônio (NH) pelas células tubulares proximais. 4

A glutamina é metabolizada na célula, gerando NH + + e bicarbonato. O NH é secretado 4 4 para o lúmen pela bomba de sódio-NH +. Para cada molécula de glutamina metabolizada, 4

dois NH + − são produzidos e secretados e dois HCO retornam para o sangue. 4 3

 

Figura 31-9. Tamponamento da secreção do íon hidrogênio pela amônia (NH ) nos túbulos 3 coletores. A amônia se difunde do lúmen tubular, onde reage com os íons hidrogênio

secretados, formando NH + + que é, então, excretado. Para cada NH excretado, novo 4 4

HCO − é formado nas células tubulares. O novo bicarbonato vai para o sangue. 3

 

A Acidose Crônica Aumenta a Excreção de NH4 +. Um dos aspectos

mais importantes do sistema tampão amônio-amônia renal é estar sujeito ao

controle fisiológico. O eleva da concentração de H+ no líquido extracelular

estimula o metabolismo renal da glutamina e, portanto, eleva a formação de

NH + − + e novo HCO para serem usados no tamponamento de H; a queda 4 3

na concentração de H + tem o efeito oposto.

Sob + condições normais , a quantidade de H eliminada pelo sistema

tampão amônia é responsável por cerca de 50% do ácido excretado e 50%

do novo HCO − gerado pelos rins. Entretanto, na acidose crônica, a 3

excreção de NH + pode aumentar para até 500 mEq/dia. Portanto, na 4