Muitas reações químicas que ocorrem dentro de uma célula, ou mesmo fora dela, dependem do pH. Pequenas variações no pH podem afetar a velocidade das reações químicas ou mesmo não permitir que elas ocorram, o que pode acarretar na morte celular. O organismo dispõe de três importantes mecanismos reguladores do pH e tem a finalidade de preservar as condições ótimas para as funções celulares: O mecanismo respiratório; o mecanismo renal e o mecanismo químico, representado por pares e constituído por um ácido fraco e uma base conjugada, os quais representam os tampões mais importantes no organismo vivo, abaixo segue os tipos e as quantidades relativas:
• Ácido carbônico / bicarbonato – 64%
• Proteína ácida / proteína básica – 7%
• Hemoglobina / oxihemoglobina – 28%
• Fosfato monoácido / fosfato diácido – 1%
Estes são encontrados no sangue (líquido intravascular), nos tecidos (líquido intersticial) e no interior das células (líquido intracelular).
O íon bicarbonato é o principal responsável pelo tamponamento do sangue humano e é geralmente encontrado nos fluidos corporais na forma de bicarbonato de sódio. O bicarbonato mantém o pH do sangue numa faixa segura compreendida entre 7,35 e 7,45, restringindo às variações de pH para cima ou para baixo desses valores.
O mais importante sistema tampão do organismo é o sistema tampão ácido carbônico/bicarbonato, pois atua diretamente na regulação do pH, portanto, os sistemas tampões têm como função preservar o pH sanguíneo em ótimo e os demais líquidos orgânicos, veja:
- Quando um ácido é adicionado ao sangue, o bicarbonato do tampão prontamente reage a ele; a reação produz um sal, formado com o sódio do bicarbonato e o ácido carbônico. Essa reação diminui a quantidade de bases e altera a relação entre o bicarbonato e o ácido carbônico. O ácido carbônico produzido pela reação do bicarbonato do tampão, se dissocia em CO2 e água; o CO2 é eliminado nos pulmões recompondo a relação do sistema.
- Quando uma base invade o organismo, o ácido carbônico prontamente reage a ela, produzindo bicarbonato e água. O ácido carbônico diminui. Os rins aumentam a eliminação de bicarbonato ao invés do íon hidrogênio, reduzindo a quantidade de bicarbonato no organismo, para preservar a relação do sistema tampão.
De forma geral, quando um indivíduo tem o pH sanguíneo abaixo para níveis inferiores a 7,35 diz-se que ele está com acidose. Quando o pH sanguíneo aumenta a níveis superiores a 7,45 diz-se que o mesmo está com alcalose. Quando a alcalose ou acidose são obtidas por alteração da freqüência respiratória, diz-se que são de origem respiratória. A acidose ou a alcalose podem ainda ocorrer por meios metabólicos.
• Ácido carbônico / bicarbonato – 64%
• Proteína ácida / proteína básica – 7%
• Hemoglobina / oxihemoglobina – 28%
• Fosfato monoácido / fosfato diácido – 1%
Estes são encontrados no sangue (líquido intravascular), nos tecidos (líquido intersticial) e no interior das células (líquido intracelular).
O íon bicarbonato é o principal responsável pelo tamponamento do sangue humano e é geralmente encontrado nos fluidos corporais na forma de bicarbonato de sódio. O bicarbonato mantém o pH do sangue numa faixa segura compreendida entre 7,35 e 7,45, restringindo às variações de pH para cima ou para baixo desses valores.
O mais importante sistema tampão do organismo é o sistema tampão ácido carbônico/bicarbonato, pois atua diretamente na regulação do pH, portanto, os sistemas tampões têm como função preservar o pH sanguíneo em ótimo e os demais líquidos orgânicos, veja:
- Quando um ácido é adicionado ao sangue, o bicarbonato do tampão prontamente reage a ele; a reação produz um sal, formado com o sódio do bicarbonato e o ácido carbônico. Essa reação diminui a quantidade de bases e altera a relação entre o bicarbonato e o ácido carbônico. O ácido carbônico produzido pela reação do bicarbonato do tampão, se dissocia em CO2 e água; o CO2 é eliminado nos pulmões recompondo a relação do sistema.
- Quando uma base invade o organismo, o ácido carbônico prontamente reage a ela, produzindo bicarbonato e água. O ácido carbônico diminui. Os rins aumentam a eliminação de bicarbonato ao invés do íon hidrogênio, reduzindo a quantidade de bicarbonato no organismo, para preservar a relação do sistema tampão.
De forma geral, quando um indivíduo tem o pH sanguíneo abaixo para níveis inferiores a 7,35 diz-se que ele está com acidose. Quando o pH sanguíneo aumenta a níveis superiores a 7,45 diz-se que o mesmo está com alcalose. Quando a alcalose ou acidose são obtidas por alteração da freqüência respiratória, diz-se que são de origem respiratória. A acidose ou a alcalose podem ainda ocorrer por meios metabólicos.
Os outros sistemas atuam de forma semelhante ao sistema bicarbonato. E, todos os líquidos do organismo possuem sistemas tampão para impedir alterações significativas da concentração do íon hidrogênio ou, em outras palavras, do pH. Se a concentração do hidrogênio aumenta ou diminui significativamente, o centro respiratório é imediatamente estimulado para alterar a freqüência respiratória e modificar a eliminação do dióxido de carbono. As variações da eliminação do dióxido de carbono, tendem a retornar o pH aos seus valores normais. Quando o pH se afasta da faixa de normalidade, os rins eliminam urina ácida ou alcalina, contribuindo para o retorno da concentração dos íons hidrogênio aos valores normais.
Tampões biológicos e suas atuações contra variação do pH
Muitas reações químicas que ocorrem dentro de uma célula, ou mesmo fora delas, dependem do pH. Pequenas variações no pH podem afetar a velocidade de uma reação química ou mesmo não permitir que ela ocorra, o que pode acarretar na morte celular. Por esse motivo é que nos organismos existem alguns mecanismos para evitar que ocorram variações bruscas no pH. Estes mecanismos são de ordem fisiológica ou então química. Os de ordem fisiológica são relacionados a alguns órgãos como os pulmões ou rins. Já os de ordem química são aqueles relacionados à existência de sistemas químicos que evitam a variação do pH, chamados de sistemas tampões.
Durante o metabolismo celular ocorre liberação ou consumo de muitos ácidos e que são constantemente liberados no meio celular ou extracelular (corrente sanguínea). O organismo neutraliza estes ácidos para prevenir alterações na quantidade de H+ e preservar a função celular. A variação do pH também pode ocorrer por meio de administração de medicamentos ou então serem geradas devido a problemas fisiológicos ou doenças.
A forma como o organismo regula a concentração de H+ é de fundamental importância e ocorre no interior das células (líquido intracelular), entre as células (líquido intersticial) e no sangue (líquido intravascular).
Os mecanismos de defesa do organismo contra alterações do pH são químicos ou então fisiológicos e ambos estão interligados. Os mecanismos químicos são representados pelas substâncias químicas que se encontram dissolvidas no plasma, líquido intersticial ou líquido intracelular e que agem como ácidos e bases neutralizando o aparecimento de qualquer ácidos ou bases oriundos do próprio metabolismo, medicamento ou distúrbios fisiológicos.
Os mecanismos fisiológicos são representados pelos pulmões e pelos rins, que eliminam substâncias indesejáveis ou em excesso, ácidas ou bases, e reservam outras, dependendo da necessidade momentânea do indivíduo.
