Acidose metabólica de baixo grau e doença crônica

Com acidose metabólica de baixo grau, a capacidade total de tamponamento do sangue é reduzida e, portanto, uma maior dependência do músculo, osso e tecido conjuntivo será necessária para a eliminação do ácido adicional.

Os danos da acidose metabólica de baixo grau aumentam com a idade e diminuem a função renal à medida que a capacidade dos rins de excretar ácido diminui. O aumento da carga de ácido no corpo piora a função renal a longo prazo. Por exemplo, a acidose metabólica crônica leva à hipertrofia de néfrons nos rins dos animais. [5]

Isso provavelmente se deve aos efeitos tóxicos que a amônia tem nos rins. A acidose metabólica também pode levar a um aumento da perda de sódio e potássio na urina, bem como a um aumento da perda de água, aumentando o risco de desidratação. [6] Além disso, a acidose metabólica pode causar perda de magnésio e cálcio pela urina. [7]

Regulação da homeostase ácido-base

Um corpo saudável normal tem vários sistemas de buffer para combater o acúmulo de ácido. No entanto, se a sua capacidade de tamponamento for reduzida ou não puder atender à carga de ácido, podem ocorrer danos, como a ruptura do músculo, tecido conjuntivo e osso. [2]

A acidose leve pode aumentar a remoção de minerais do osso e aumentar a atividade dos osteoclastos, enquanto reduz a atividade dos osteoblastos, causando a liberação de cálcio do osso e aumentando o risco de osteoporose e formação de cálculos renais. [2] Esses danos são mais prováveis ​​de ocorrer em pessoas com função renal diminuída.

É o esgotamento lento nos sistemas de tamponamento do nosso corpo que mantém o pH do sangue normal apesar da sobrecarga ácida. Assim, alguns indivíduos podem ter um nível de pH sanguíneo normal e um sistema tampão totalmente funcional no corpo, enquanto outros podem ter um pH sanguíneo normal, mas seus sistemas tampão são deficientes. Um acúmulo de ácido na célula e/ou no líquido intersticial pode levar a danos celulares, dor e resistência à insulina. [4. 10 ]

Um sistema tampão no corpo é o bicarbonato.

Este sistema é o sistema tampão primário no sangue e ajuda a manter um pH sanguíneo normal. Normalmente, os níveis séricos de bicarbonato caem antes do pH do sangue. Assim, a medição dos níveis séricos de bicarbonato em jejum é importante ao verificar a acidose metabólica de baixo grau.

No entanto, ainda deve ser emparelhado com vários outros testes. Um nível normal de bicarbonato sérico é considerado 23–30 mEq/L. No entanto, os níveis ideais de bicarbonato sérico são mais em torno de 25-30 mEq/L (de preferência 27-30 mEq/L).  [2, 11, 12]   Um nível de bicarbonato sérico igual ou inferior a 24 mEq/L deve ser considerado subótimo e sugere acidose metabólica de baixo grau, especialmente se combinado com citrato urinário baixo ou amônio urinário alto. [2]

Um pH urinário <5,3 em adultos ou <5,6 em crianças quase certamente indica acidose metabólica e é encontrado em grande parte da população. [13] No entanto, um pH urinário  < 6,5 indica uma excreção líquida de ácido  > 40 mEq, o que pode levar à retenção ácida e acidose metabólica em aproximadamente 50% da população. [14.15]

Assim, mesmo um pH urinário de 6,5 ou menos pode sugerir acidose metabólica de baixo grau. Para a maioria dos indivíduos, um pH urinário ideal é ~6,8-7,0, o que significa uma excreção líquida de ácido de aproximadamente zero. [14] O Quadro 1 resume as formas de testar a acidose metabólica de baixo grau

Quatro mecanismos principais que compensam a acidose metabólica latente crônica

Quando as proteínas são quebradas no corpo, elas liberam íons H+ (íons de hidrogênio ou prótons). Uma vez esgotados os ânions orgânicos (bicarbonato, citrato, lactato, acetato, gluconato, malato, etc), o principal sistema tampão que elimina o ácido do corpo são os rins. Os rins produzem amônia (NH ₃ ) para se ligar ao ácido (H+) para formar amônio (NH4+). [2]

O fosfato também pode se mover com íons de hidrogênio para sua eliminação na urina. No entanto,a principal via pela qual o ácido é excretado pelos rins é a partir do aumento da formação de amônia, que é diretamente tóxica para os rins. [16]

É importante ressaltar que o sistema de buffer que permite que isso ocorra é o nosso MÚSCULO.

De fato, a produção de amônia, que ocorre nas células tubulares do rim, vem principalmente da quebra do aminoácido nitrogenado glutamina. Assim, o músculo esquelético é quebrado e fornece o nitrogênio da glutamina para a excreção de ácido para fora do corpo. Essa quebra muscular pode ser compensada levantando pesos, por exemplo, o que sinaliza ao corpo para crescer músculos, mas a síntese e a recuperação de proteínas musculares serão reduzidas em um estado de acidose. [17]

Mesmo que a quebra muscular seja compensada pela síntese de proteína muscular, os rins serão lentamente danificados por terem que excretar cronicamente altas cargas de ácido. [2]

A segunda via que ajuda a eliminar o ácido no corpo é o aumento da secreção de íons hidrogênio nos túbulos renais.

Mesmo com acidose leve, a quantidade e a atividade do trocador de íons Na+/H+ nos rins estão aumentadas, levando à eliminação de H+, mas concomitante à reabsorção de sódio. 2 No entanto, os efeitos globais sobre o sódio urinário ainda não são conclusivos, pois os dados sugerem que a acidose metabólica aumenta a perda de sódio na urina, potencialmente devido ao dano tubulointersticial e à perda da capacidade dos rins de reabsorver sódio. [6, 16]

A terceira via de eliminação do ácido do corpo é a combinação de citrato com íons de hidrogênio.

Quando acumulamos ácido, a excreção de citrato na urina diminui porque é reabsorvido de volta ao corpo pelas células tubulares do rim. Assim, em estados de acidose metabólica de baixo grau, a urina conterá menos citrato. Citrato (citrate3 ⁻ ) pode aceitar três prótons formando ácido cítrico sem carga. Isso eventualmente se decompõe em água e dióxido de carbono, eliminando íons 3H+. No entanto, a redução do citrato na urina aumenta o risco de cálculos renais. [2]

A redução do citrato urinário leva a que menos citrato se ligue aos íons de cálcio urinários, que formam complexos de citrato de cálcio mais solúveis em comparação com o ácido oxálico. Assim, cálculos renais de oxalato de cálcio podem ser causados ​​por acidose metabólica de baixo grau, que pode ser melhorada com o aumento de bicarbonato ou citrato na dieta.

O quarto e último sistema de tamponamento é a liberação de minerais (e seus ânions orgânicos, como fosfato e carbonato) dos ossos e compartimentos celulares.

Estudos da década de 1960 confirmaram que altas cargas de ácido na dieta aumentam a quebra do osso. [18] De fato, a acidose leve aumenta a atividade dos osteoclastos e diminui a atividade dos osteoblastos, levando ao aumento da degradação óssea e à diminuição da construção óssea, respectivamente. [2] Isso pode causar um aumento na liberação de cálcio e fósforo dos ossos, níveis mais altos de cálcio na urina e um risco aumentado de cálculos renais de oxalato de cálcio.

Por que os humanos acumulam ácido no corpo?

No corpo, o ácido é definido como íons de hidrogênio (H ⁺ ) e pH, significa ‘poder do hidrogênio’, que é uma medida de íons de hidrogênio no sangue em escala logarítmica. Base é definida como um aceptor de íons de hidrogênio, que inclui bicarbonato (HCO3 ⁻ ) e citrato no corpo.

A maioria das dietas leva a uma excreção positiva de ácido na urina todos os dias. [20, 21] Cerca de 35 mEq de bicarbonato, ou bicarbonato potencial, é perdido nas fezes a cada dia, mesmo em pessoas que ingerem dietas com ingestão excessiva de ácido.[20, 22]  Durante os períodos de acidose metabólica, há uma queda na perda de álcali pelas fezes, mas não um desligamento completo. [22]

O rim também é importante para reabsorver grandes quantidades de bicarbonato, que diminui com a idade e com a lesão renal. Assim, os seres humanos podem ser considerados como produtores de ácido, organismos perdedores de álcali, o que é em parte o motivo pelo qual se acredita que tantas pessoas no mundo ocidental têm acidose metabólica de baixo grau.

Em pessoas saudáveis ​​com função renal normal, uma vez que a quantidade de ácido excretada na urina é > 0,4–1 mEq/kg de peso corporal por dia (por exemplo, 40–70 mEq/dia para um adulto de 70 kg), há  uma retenção de ácido no corpo. [23, 34]

Assim, os rins só podem excretar uma determinada quantidade de ácido a cada dia antes que haja retenção. Uma dieta ocidental típica leva a uma produção líquida de ácido endógeno de cerca de 50 a 100 mEq de ácido por dia. [21]

Assim, a maioria das pessoas já está perto de seu limiar de retenção de ácido. [21] À medida que a função renal diminui, o que normalmente ocorre a uma taxa de 1% a partir dos 20 anos de idade, a capacidade dos rins de excretar ácido e prevenir a retenção de ácido no corpo diminui. [3]

De fato, a capacidade de excreção de ácido dos rins naqueles 55-75 anos é cerca de 8 mEq a menos por dia em relação aos jovens. [25] É por isso que as pessoas com 55 anos ou mais são particularmente suscetíveis à retenção de ácido. Além disso, à medida que envelhecemos, tendemos a selecionar alimentos que são mais produtores de ácido do que formadores de base, o que contribui ainda mais para a retenção de ácido no corpo.

De onde vem o ácido dietético?

A proteína animal é a maior fonte de ácido dietético, pois é rica em aminoácidos contendo enxofre metionina e cisteína, o que leva à formação de ácido sulfúrico e íons de hidrogênio no corpo. Como mencionado anteriormente, os íons de hidrogênio, que estão tecnicamente ligados à água como H ₃ O ⁺e são chamados de íons hidrônio, é o ácido no corpo.

Os íons de hidrogênio também são fornecidos na dieta a partir do metabolismo do fosfato dietético.

A carne e os ovos de animais também são ricos em fosfoproteínas e fosfolipídios que contêm grandes quantidades de fosfoserina, lecitina e amônio, que também formam íons de hidrogênio no corpo.

Assim, a proteína animal, principalmente, carne, ovos e queijo, é o que leva à formação de grandes quantidades de ácido no organismo.

Frutas e vegetais são ricos em ânions orgânicos como citrato, malato e gluconato, que são convertidos em bicarbonato no corpo. [20]

O bicarbonato é a base do nosso corpo que neutraliza o ácido. Assim, os alimentos de origem animal apresentam uma carga ácida renal potencial positiva (PRAL), enquanto os alimentos vegetais têm um PRAL negativo.

Os pulmões não podem afetar o estado ácido-base a longo prazo porque um bicarbonato é neutralizado para eliminar um íon de hidrogênio por essa via. Assim, quando há falta de base dietética para neutralizar o excesso de ácido, o corpo deve chamar os rins para eliminar o ácido aumentando a produção de amônia e/ou a liberação de fosfato intracelular e/ou quebra do osso por bicarbonato e minerais alcalinos adicionais. .

Como mencionado anteriormente, a produção de amônia para eliminar o excesso de ácido é prejudicial aos rins se elevada a longo prazo.

Além disso, os músculos e os tecidos conjuntivos são quebrados para fornecer nitrogênio para a formação da amônia.

Assim, a produção constante de grandes quantidades de amônia para excretar grandes quantidades de ácido pode ter consequências para a saúde a longo prazo. Este sistema não é perfeito, e os rins só podem excretar uma certa quantidade de ácido antes que haja retenção.

É por isso que a solução mais fácil para lidar com uma dieta que fornece grandes quantidades de ácido é consumir suplementos de bicarbonato (bicarbonato de sódio ou potássio), águas minerais bicarbonatadas (certificando-se de que a água é pobre em sulfato) ou frutas e vegetais para compensar o alto teor dietético de cargas ácidas. Por exemplo, 3 g de citrato de potássio inibe 30 mEq de ácido e 5 g de citrato de sódio inibe 60 mEq de ácido.

O citrato de potássio e sódio deve ser consumido após as refeições e com bastante água e as pessoas que apresentam níveis elevados de potássio no sangue ou doença renal precisam ter cuidado com os suplementos de potássio. As estratégias para suprimir a carga ácida da dieta estão listadas emtabela [2] . A Figura 1 , caixa 2 resume os danos da acidose metabólica de baixo grau

 

Resumo: como o estado ácido-base é mantido no corpo e por que a acidose de baixo grau é tão comum

• A dieta média no mundo ocidental leva a uma excreção líquida de ácido de 50-100 mEq/dia.

• O corpo perde 35 mEq de bicarbonato ou substâncias formadoras de bicarbonato por dia.

• Os rins devem ser confiáveis ​​para prevenir acidose de baixo grau, pois os pulmões não podem afetar o estado ácido-base a longo prazo (um bicarbonato é neutralizado para eliminar um íon hidrogênio através dos pulmões).

• Os rins de uma pessoa saudável podem excretar apenas 40-70 mEq de ácido por dia antes que o ácido seja retido no corpo. A maioria dos americanos está consumindo dietas que produzem tanto ácido ou mais por dia.

• As dietas baseadas em animais ou carnívoras normalmente fornecem 150-250 mEq de ácido por dia, o que significa que esses tipos de dietas levam a uma retenção ácida significativa, a menos que substâncias formadoras de bicarbonato exógenas estejam sendo consumidas (águas minerais de bicarbonato ou suplementos, frutas ou vegetais).

• Uma vez que os rins atingem seu limiar (40-70 mEq de ácido por dia), aproximadamente 1 mEq de ácido é retido por 2,5 mEq de ácido acima do limiar.

• Se a dieta não contém bicarbonato (substâncias formadoras de bicarbonato ou citrato) e minerais (sódio, potássio, magnésio e cálcio) suficientes para neutralizar o excesso de ácido, ocorrem consequências negativas para vários sistemas corporais:

  • O osso vai quebrar para aumentar o tamponamento de bicarbonato, bem como minerais alcalinos para excreção de sulfato, o que leva à perda de minerais e ossos fracos.

  • O tecido muscular e conjuntivo se romperá para eliminar os íons de hidrogênio junto com o amônio, que sobrecarrega o status de glutamina e glicina.

  • Os rins serão lentamente danificados pela alta produção de amônia.

  • Os cálculos renais podem se formar devido ao aumento da reabsorção de citrato e ao aumento do cálcio na urina.

  • O aumento do ácido na célula pode reduzir a função de inúmeras enzimas e processos e tem efeitos nocivos em todos os tecidos.