Aula 08: conteúdos de Química relacionados aos de Biologia no ENEM

Ácidos Fracos e Bases Fracas: mecanismo de excreção de medicamentos pelo Rim.



Conforme já vimos em aulas anteriores, Ácidos e Bases podem ser classificados como fracos ou fortes conforme a facilidade de quebra em meio aquoso. Pois bem, vamos agora introduzir um novo conceito, qual seja, a noção de pKa (Constante de Dissociação do Ácido).
Imaginemos um Ácido Fraco qualquer, solúvel em água. Há vários medicamentos que são Ácidos Fracos. O medicamento administrado via Oral entra pela boca, passa para o esôfago, vai ao estômago (onde o pH é muito ácido). No estômago o ácido tenderá a permanecer predominantemente em seu estado molecular, ou seja, sem que suas moléculas se quebrem. Porém, ao passar ao duodeno, depara-se com pH básico. Ai sim, para neutralizar a basicidade do meio, o Ácido Fraco irá ionizar-se(quebrar-se, ainda que pouco, por ser fraco), liberando H+.
O pH que determina quando esse Ácido Fraco estará 50% ionizado chama-se pKa. Cada ácido tem um pKa específico.


Imaginemos então um Ácido Fraco cujo pKa seja 3,7. Isso significa que abaixo do pH 3,7 esse ácido estará PREDOMINANTEMENTE no estado molecular (maior parte portanto sem ionizar-se, ou seja, sem liberar H+). Acima do valor de pH 3,7 esse Ácido Fraco estará PREDOMINANTENTE ionizado, aumentando essa a liberação de H+ quanto mais o meio torne-se alcalino.
Aplicação desse conhecimento básico ao estudo dos Sistemas Biológicos:



O pH do Sangue vai de 7,2 a 7,4. Abaixo ou acima desse valor pode levar o indivíduo à morte. Imaginemos agora um medicamento do tipo Ácido Fraco na corrente sanguínea. Como o sangue é filtrado, passando dos Glomérulos Renais à Cápsula de Bowman, passando o conteúdo hidrossolúvel pelos túbulos constituindo a Urina, a porção desse ácido em estado molecular (portanto, com carga neutra) tende a passar nos túbulos renais mas retornar à corrente sanguínea, pois sendo partícula apolar (sem carga), atravessa a membrana (apolar) das células dos capilares sanguíneos do ‘néfron’ (unidade funcional do rim). A parte desse ácido que por ventura se encontre em estado iônico não consegue fazer esse caminho, permanecendo na luz dos túbulos do néfron, sendo excretada junto com a urina. Ao aplicarmos no indivíduo uma droga que aumente o pH do sangue, essa alcalinização (que obviamente deverá ocorrer nos limites de faixa de pH que garantam a preservação da vida),  iremos assim aumentar a quantidade do Ácido em estado iônico, e por conseguinte, como mais moléculas do Ácido se encontrarão quebradas, maior será a excreção do Ácido Fraco pela urina.


Na prática isso significa, por exemplo, que, ao ingerir Ácido Acetil Salicílico (presente na Aspirina) e ingerir posteriormente Bicarbonato de Sódio (um Sal Ácido que causa alcalinização do meio), parte do medicamento Aspirina será perdido pela Urina, o que reduzirá o efeito que era esperado dessa Aspirina. Os valores dessa perda terão relação com os valores de pKa do Ácido Acetil Salicílico, pois acima do pKa teremos predominantemente esse Ácido Fraco em estado iônico, hidrossolúvel, sendo perdido pela urina (vez que estando com carga não neutra, a Aspirina não conseguirá retornar da luz dos túbulos renais para os capilares sanguíneos do néfron, pois sendo polar, não consegue atravessar a membrana das células da parede dos capilares sanguíneos que circundam os túbulos renais). Lembrando: o trabalho do rim é filtrar o sangue e reabsorver parte desse filtrado. Os compostos lipossolúveis (apolares) retornam à circulação sanguínea pelo fato de que atravessam as membranas das células das paredes desses capilares (que também são apolares), o que as partículas carregadas (hidrossolúveis) não conseguem fazer.  Em Química, semelhante dissolve semelhante. É por isso que óleo de cozinha pode ser usado para retirar graxa da mão, afinal, óleo e graxa (ambos apolares) se misturam. Óleo (apolar) e água (polar) não se misturam. Detergentes são substâncias formadas por parte polar e parte apolar (por isso se misturam tanto ao óleo quanto à água), permitindo que a substância em maior quantidade (água da torneira) seja utilizada para limpeza (arrastando consigo o detergente, que está grudado ao óleo).


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