Solução-tampão no sangue humano

Existe uma solução-tampão no sangue humano que mantém o seu pH praticamente constante em 7,4, o que permite o bom funcionamento de nosso organismo.

O sangue humano contém soluções-tampão que mantêm o seu pH em torno de 7,4
O sangue humano contém soluções-tampão que mantêm o seu pH em torno de 7,4

Conforme bem explicado no texto Solução-tampão, essas soluções são aquelas que praticamente não sofrem alteração no seu pH (ou no pOH) quando se adiciona a elas uma quantidade limitada de ácido ou base fortes.

Para cumprir essa finalidade, as soluções tamponadas devem conter espécies químicas que reajam com os íons H+ de um ácido forte que porventura seja adicionado, e outras espécies químicas que neutralizem os íons OH- de uma base forte que talvez venha a ser adicionada. Por isso, as soluções-tampão são geralmente formadas por misturas de um ácido fraco e um sal com o mesmo ânion desse ácido, ou por uma mistura de uma base fraca e um sal com o mesmo cátion dessa base.

A água não é um líquido tamponado, pois a mera adição de 0,01 mol de HCl a 1 L de água faz com que seu pH passe de 7,0 para 2,0. Se isso ocorresse com os líquidos de nosso organismo, os processos bioquímicos e fisiológicos do nosso corpo ficariam seriamente comprometidos, o que levaria à morte. Isso é especialmente importante quando se considera que todos os fluidos de nosso corpo possuem os íons H+ (ou H3O+), que muitas das reações que acontecem nos seres vivos são extremamente sensíveis ao pH, realizando-se somente em uma estreita faixa de pH, e que muitos processos metabólicos tendem a produzir mais íons H+.

A fim de controlar a concentração desses íons e manter o pH do meio constante, os líquidos extracelulares de nosso metabolismo possuem soluções-tampão que mantêm o pH do meio estável. O sangue, por exemplo, possui pH normal igual a 7,4, e a adição de 0,01 mol de HCl a 1 L de sangue praticamente não altera seu pH normal.

Isso ocorre exatamente porque o sangue humano possui soluções-tampão, como algumas proteínas, e a mistura de H2PO4/HPO42-. Mas a solução-tampão no sangue mais comum é formada pelo ácido carbônico (H2CO3) e pelo sal desse ácido, o bicarbonato de sódio (NaHCO3). O ácido sofre ionização (pequena) e o sal sofre dissociação (grande), formando o seguinte equilíbrio:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

H2CO3 H+ + HCO3-

NaHCO3 → Na+ + HCO3-

Assim, se for adicionado algum ácido forte no sangue, ele sofrerá ionização, gerando os íons H+ que normalmente alterariam o pH do meio. Porém, no sangue, eles reagem com os ânions HCO3- que estão presentes em grande quantidade no sangue por serem provenientes tanto da ionização do ácido carbônico quanto da dissociação do sal bicarbonato de sódio. Dessa forma, formarão ácido carbônico:

Adição de ácido forte: H+ + HCO3-→ H2CO3

Isso significa que o aumento dos íons H+ em solução provoca um aumento proporcional de moléculas de ácido carbônico, e a variação do pH (se houver) será muito pequena.

Por outro lado, se for adicionada ao sangue uma base forte, ela sofrerá dissociação e dará origem aos íons OH-, que reagirão com os cátions H+ provenientes da ionização do ácido carbônico, formando a água e neutralizando os íons OH-.

Adição de base forte: OH- + H+ → H2O

A diminuição dos íons H+ provocará um deslocamento no sentido do equilíbrio químico para o lado que aumenta a ionização do ácido e, assim, a variação do pH do sangue (se houver) será muito pequena.

O ácido carbônico mencionado, na realidade, nunca foi isolado dessa maneira, ele é uma solução aquosa de gás carbônico (CO2(aq)).

Portanto, se a concentração de CO2 no sangue sofrer alguma variação, o pH também será alterado. Se o pH do sangue ficar abaixo de 7,4, haverá um quadro de acidose, e o limite inferior de pH que uma pessoa pode apresentar, sobrevivendo por tempo reduzido, é de 7,0. Por outro lado, se o pH do sangue ficar acima de 7,4, haverá um quadro de alcalose, e o limite superior é igual a 7,8.





Videoaula relacionada:

Por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Artigos relacionados

Cálculo do pH de uma solução-tampão

Clique e aprenda neste texto a determinar o pH (potencial hidrogeniônico) de uma solução-tampão!

Determinação do pH e do pOH

Descubra o que é pH (potencial hidrogeniônico) e pOH (potencial hidroxiliônico) e como calculá-los a fim de determinar se uma solução é neutra, ácida ou básica.

Equilíbrio Iônico da Água

Veja mais aqui a respeito do equilíbrio iônico da água e do seu produto iônico ou constante de ionização (Kw), com base na sua autoionização.

Equilíbrio iônico

Entenda o que caracteriza um equilíbrio iônico e como é determinada a constante de ionização de ácidos e bases.

Hidrólise salina

A hidrólise salina dos sais ocorre quando um dos íons provenientes de um sal dissolvido em água reage com esta.

Princípio de Le Chatelier e Variação da Concentração

O princípio de Le Chatelier envolve a variação da concentração dos reagentes e dos produtos, pois ocorre um deslocamento do equilíbrio.

Solução-tampão

O sangue é uma solução-tampão que mantém o pH constante. Veja mais sobre o que constitui uma solução-tampão e como ela funciona lendo este texto.