No vídeo anterior, a gente viu que o equilíbrio ácido-base nada mais é do que a manutenção quase constante da concentração de íons hidrogênio (H+) nos líquidos corporais, ou melhor, nada mais é do que a manutenção quase constante (ou homeostase) do pH dos líquidos corporais. Nesse vídeo, a gente vai começar a falar sobre os mecanismos homeostáticos que participam da regulação do pH do líquido extracelular.

E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Pra quem tá chegando agora, eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia, um canal que tem como principal objetivo descomplicar a fisiologia humana. Então, se você tá precisando entender de verdade a fisiologia, já se inscreve no canal e ative as notificações pra você não perder os próximos vídeos que a gente postar por aqui.

Agora, bora começar a falar sobre os mecanismos homeostáticos que participam da regulação do pH do líquido extracelular?

Bom, então pra começar a falar sobre esses mecanismos, a gente precisa lembrar que o pH é igual a -log da concentração de H+. Quanto menor o pH de um meio, maior é a concentração de H+ nesse meio. E você lembra o que pode doar e receber H+ em um meio?

Isso mesmo, ácidos e bases! Ácidos podem doar e bases podem receber H+. Portanto, a adição de um ácido pode aumentar a concentração de H+ e diminuir o pH de um meio, e a adição de uma base pode diminuir a concentração de H+ e aumentar o pH de um meio. Então, adivinha como os mecanismos de regulação do pH do líquido extracelular funcionam?

Exatamente, eles trabalham adicionando ou removendo ácidos e bases nesse líquido.

Se o pH diminuir, os mecanismos podem remover ácidos e/ou adicionar bases pra corrigir essa alteração. Mas se o pH aumentar, os mecanismos podem adicionar ácidos e/ou remover bases pra corrigir essa alteração.

O principal ácido presente no líquido extracelular é o ácido carbônico (H2CO3) produzido a partir da reação entre o dióxido de carbono ou gás carbônico (CO2) e água, uma reação reversível catalisada pela enzima anidrase carbônica. Guarda o nome dessa enzima que ela é importante, ela tá presente em tudo quanto é lugar no organismo.

O ácido carbônico espontaneamente se dissocia liberando a sua base conjugada, o íon bicarbonato (HCO3-), e o íon hidrogênio (H+). Essa base conjugada do ácido carbônico, o bicarbonato, é a principal base presente no líquido extracelular. Portanto, nessa reação química reversível, a gente tem o principal ácido e a principal base encontrada no líquido extracelular. E é exatamente a concentração desse ácido e dessa base que vai determinar o pH do líquido extracelular.

Agora, um detalhe importante que precisa saber é que o ácido carbônico (H2CO3) é um ácido instável, quando formado ele rapidamente se dissocia, ou formando gás carbônico e água quando a reação for deslocada pra esquerda, ou formando bicarbonato e H+ quando a reação for deslocada pra direita.

O ácido carbônico parece existir apenas momentaneamente, e é por isso que às vezes essa reação intermediária pode ser omitida, pode ser escondida e a gente pode considerar o gás carbônico (CO2) como o principal “ácido” do líquido extracelular, pois no final das contas, ele parece ser o principal doador de H+ nesse líquido.

Portanto, podemos dizer que é a concentração de gás carbônico (CO2) e de bicarbonato (HCO3-) que serão os principais determinantes do pH do líquido extracelular. E é por isso que os mecanismos homeostáticos de regulação do pH devem ser capazes de regular a concentração desse ácido e dessa base nesse líquido.

E é aqui que entra o sistema respiratório, regulando a concentração de gás carbônico no líquido extracelular, e o sistema renal, regulando a concentração de bicarbonato nesse líquido.

Ter dois sistemas trabalhando juntos pra manter o pH do líquido extracelular dentro dos limites necessários pro funcionamento adequado do organismo é extremamente importante. O sistema respiratório demora de segundos a minutos para corrigir possíveis alterações da concentração de gás carbônico, o sistema renal pode demorar de horas a dias pra corrigir possíveis alterações da concentração de bicarbonato. Juntos, esses sistemas podem corrigir o pH do líquido extracelular a curto e longo prazo.

Porém, além desses dois mecanismos homeostáticos de regulação do pH, o organismo ainda tem mecanismos mais rápidos, não pra corrigir possíveis alterações, mas pra evitar grandes alterações abruptas do pH, os chamados sistemas tampão.

-Vish professora, o que que é mesmo um sistema tampão?

Presta atenção se você não lembra o que é um sistema tampão.

Um sistema tampão é um sistema acidobásico formado por um ácido fraco e sua base conjugada ou por uma base fraca e seu ácido conjugado.

Se você não lembra o que é um ácido fraco e uma base fraca e muito menos o que é uma base conjugada e um ácido conjugado, vale a pena voltar lá na química pra revisar esses conceitos.

Lembre-se que um ácido fraco ou uma base fraca não se dissociam completamente, e as reações químicas de dissociação são reversíveis, ou seja, as reações podem se deslocar pra esquerda ou pra direita dependendo da concentração dos reagentes.

Quando eu pego um ácido fraco ou uma base fraca e jogo em um meio aquoso por exemplo, uma parte desse ácido vai se dissociar e a outra parte não, e a gente pode então encontrar nesse meio, tanto o ácido fraco ou a base fraca não dissociada, como a base conjugada ou o ácido conjugado dissociado, ou seja, a gente pode encontrar nesse meio tanto o doador de H+, como o aceptor de H+.

Dessa forma, se eu adicionar ou remover H+ nos sistemas tampão, as reações reversíveis saem do equilíbrio e podem ser deslocadas pra esquerda ou pra direita dependendo da alteração provocada na concentração de H+.

Por exemplo, se eu adicionar H+, as bases desses sistemas tampão podem receber parte do H+ adicionado, pra formar o ácido fraco ou o ácido conjugado. Então, quando a gente adiciona H+, as bases desses sistemas tampão podem receber parte desse H+ adicionado, parte, por isso o pH pode diminuir um pouco mesmo na presença de um sistema tampão. Porém, essa diminuição do pH pode ser bem menor do que a diminuição do pH que aconteceria se a gente não tivesse um sistema tampão.

Então, lembre-se, um sistema tampão minimiza, mas não evita as alterações no pH provocadas pela adição ou remoção de H+ em um meio.

Como a ação de um sistema tampão frente a uma adição ou remoção de H+ acontece quase que instantaneamente, minimizando as possíveis alterações da concentração desse íon, esse é o primeiro mecanismo homeostático que o organismo utiliza pra evitar grandes variações do pH do líquido extracelular.

Embora exista mais de um sistema tampão no líquido extracelular, o principal é o sistema tampão formado justamente pelo gás carbônico (CO2), que como vimos pode ser considerado um ácido pois forma o ácido carbônico (H2CO3), o qual pode se dissociar em uma base conjugada, o bicarbonato (HCO3-), e em um íon hidrogênio (H+).

Mais detalhes sobre como esse sistema tampão CO2/HCO3- funciona, a gente explica no próximo vídeo, não perca!

Bom, então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• O principal ácido do líquido extracelular é o gás carbônico (CO2), que reage com a água formando o ácido carbônico (H2CO3), um ácido fraco.

• A principal base do líquido extracelular é a base conjugada do ácido carbônico, o íon bicarbonato (HCO3-).

• Juntos, gás carbônico e bicarbonato formam o principal sistema tampão do líquido extracelular que assim como qualquer sistema tampão tem a capacidade de remover ou adicionar H+ em um meio aquoso, evitando assim grandes alterações do pH quando se adiciona ou quando se remove H+ desse meio.

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E como sempre, qualquer dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder.

A gente se vê num próximo vídeo. Abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.