equilibrio acido base Flashcards
equilibrio acido base,
L’espressione equilibrio acido base indica l’insieme dei processi fisiologici che l’organismo attua per mantenere al suo interno un livello di acidità compatibile con lo svolgimento delle principali funzioni metaboliche: grazie a questi processi l’organismo mantiene il ph del sangue in un intervallo normalmente compreso tra 7,35 e 7,45; limiti strettisssimi all’interno del quale il ph deve essere tenuto. Infatti molte reazioni chimiche sono influenzate dall’acidità della soluzione in cui esse avvengono. Il controllo del pH è quindi prevalentemente esercitato dalle soluzioni tampone, che hanno la caratteristica di opporsi a drastiche variazioni del pH dopo l’aggiunta o la sottrazione di piccole quantità di h+ od oh. Per pH si intende il logaritmo negativo in base 10 della concentrazione di ioni idrogeno in moli per litro.
Per capire il funzionamento dell’equilibrio acido base è necessrio comprendere la respirazione tissutale, che si compone di due fasi, ovvero il trasporto di ossigeno dai polmoni ai tessuti ottenuto con il trasporto, nel sangue di 02 legata all’emoglobina, la seconda fase invece è il trasporto di co2 dai tessuti ai polmoni, ottenuto con il trasporto di co2 legata ad i bicarbonati, escreti con l’espirazione dopo scissione.
L’utilità dei bicarbonati è quindi duplice, da una parte sono i vettori utilizzati per secernere la co2,trasportandola ai polmoni per la sua eliminazione, dall’altra sono utilizzati per mantenere costante il ph. Variazioni del pH infatti sono particolarmente importanti : L’organo principale a soffrire per primo dello squilibrio ionico è il cervello , sia nella sua componente centrale che periferica. Inoltre, l’effetto principale di un pH acido è una riduzione dell’inotropismo cardiaco, mentre quando il pH è alcalino avremo un aumento del metabolismo.
Le difese rispetto alle variazioni del pH sono tre, il sistema dei tamponi, il rene ed il polmone.
In ordine di tempo, il più rapido in intervento è il sistema dei tamponi, sostanze anfotere tamponando aggiunte di acidi e bas
Perché il rene deve regolare l’omeostasi per mantenere il pH a livello di una certa soglia?
l problema è fondamentalmente legato alla dieta, infatti l’assunzione proteica standard di circa 70/100 grammi al giorno che porta alla produzione di 200/300 mEq di acidi: essendo invece la produzione di basi intorno ai 170 mEq, avremo un accumulo di H+, sotto forma di acidi fissi o volatili. Per ovviare all’accumulo di acidi ed evitare l’acidosi,l’organismo utilizza sistemi tampone, per mantenere il pH costante;tra i principali si annoverano i tamponi biologici, principalmente rappresentati dalle proteine, dai bicarbonati e infine dai fosfati.
Caratteristiche dei sistemi tampone , velocità di attivazione:
I sistemi tampone acido base sono estremamente rapidi, agiscono in pochissimi secondi., a differenza del rene che impiega ore o giorni per diventare efficace. Il polmone, che agisce sulla base dei meccanismi dell’iper e dell’ipoventilazione, è meno rapido dei sistemi tampone ma comunque agisce e si attiva velocemente .
Come e dove si valuta il pH?
Il pH solitamente viene valutato nel sangue arterioso, attraverso l’emogas analisi, che consente di valutare l’efficacia dei sistemi tampone nella regolazione del pH, oltre che fornire una misura dei cationi e degli anioni presenti nel sangue. Il pH normale è 7.4 e le sue variazioni sono molto limitate, da 7.36 a 7.45. Un aumento della PCO2 ed una riduzione degli ioni bicarbonato abbassano il pH.
Importanza della CO2 nella regolazione del pH :
La CO2 è un elemento fondamentale nel mantenimento dell’equilibrio acido-base , infatti a livello renale, polmonare e sanguigno partecipa alle reazioni metaboliche per la regolazione del pH, tramite sistemi tampone (sangue o rene) o per diffusione (alveoli polmonari).
descrizione esame albumina
L’esame della albumina (una proteina contenuta normalmente nel sangue) rileva l’eventuale presenza di minime quantità della molecola nelle urine.
Questo test viene usato principalmente per diagnosticare i primi sintomi di lesioni ai reni; l’albuminuria (escrezione nelle urine) è infatti considerata un segnale della perdita progressiva di funzionalità renale e per questo l’esame viene prescritto ai pazienti ad alto rischio, come ad esempio a chi soffre di
diabete di tipo 1
diabete di tipo 2,
ipertensione(pressione alta).
Il lavoro del rene consiste nel filtrare le sostanze di rifiuto dal sangue e trattenere le molecole utili, ad esempio le proteine come l’albumina (che tra l’altro è particolarmente voluminosa e quindi facile da filtrare). Le lesioni renali sono causa di una progressiva perdita di capacità di recupero delle proteine, la conseguenza è che queste passano nelle urine. L’albumina è una delle prime proteine ad essere trovate, permettendo quindi una diagnosi precoce.
Meno albumina c’è nelle urine, meglio è.
microalbuminuria, come misurare
Per l’esame della microalbumina (spesso usato come sinonimo per sottolineare le modeste quantità presenti), il paziente deve fornire un campione di urina che può essere:
Urina delle 24 ore. Il medico può chiedervi di raccogliere tutta l’urina delle 24 ore in un contenitore e di consegnarla al laboratorio per l’analisi.
Urina in un certo momento della giornata. Il medico può chiedervi di raccogliere la prima urina del mattino, oppure la prima urina dopo quattro ore in cui non avete urinato.
Urina raccolta in un momento qualsiasi. L’esame della microalbumina nelle urine può essere eseguito in qualunque momento, ma per migliorare l’accuratezza dei risultati spesso viene eseguito insieme a quello della creatinina (una sostanza di rifiuto che, in condizioni normali, è filtrata ed espulsa dai reni).
Negli ultimi anni in molti casi la valutazione delrapporto albumina/creatinina nelle prime urine del mattino (raccolte prima di colazione o dell’esercizio fisico) è considerato un esame valido per stabilire la quantità di albumina nelle urine, spesso paragonabile alla valutazione sul campione ottenuto dalla raccolta nelle 24h.
interpretazione microbinuria
La presenza di elevate quantità di albumina nelle urine è in genere indicativa della presenza di un danno renale. Più in particolare: La microalbuminurina (escrezione di piccole quantità di albumina) è stata connessa alla diagnosi delle prime fasi di patologie renali di origine diabetica, in questo caso è necessario intervenire il prima possibile per prevenire o ritardare la comparsa della nefropatia diabetica.Tradizionalmente si è sempre preferito la raccolta di campioni delle 24 ore, ma è stato dimostrato che anche il rapporto albumina/creatinina è uno strumento di screening ugualmente valido. La microalbuminuria è un fattore che permette di prevedere la prognosi dei pazienti affetti da patologie renali, ma anche della morbidità e della mortalità nei pazienti che non presentano ancora sintomi evidenti. Ad esempio nei pazienti con pressione alta l'albumina nelle urine è stata connessa all’ipertrofia ventricolare sinistra. Sia nei pazienti ipertesi sia in quelli con pressione nella norma, l'esame funge da predittore dell’aumento del rischio di morbidità e mortalità cardiovascolare.
valori alti
(Microalbuminuria) Aterosclerosi Dieta (eccesso proteine) Esercizio fisico Gravidanza Infezione urinaria Nefropatia Nefropatia diabetica Nefropatia ipertensiva Preeclamsia (Attenzione, elenco non esaustivo. Si sottolinea inoltre che spesso piccole variazioni dagli intervalli di riferimento possono non avere significato clinico.)
fattori che influenzano l’esame albuminuria
Diversi fattori possono far aumentare la quantità presente nelle urine, ad esempio:
sangue nelle urine (ematuria),
alcuni farmaci,
febbre,
esercizio fisico intenso eseguito poco prima dell’esame,
infezioni delle vie urinarie,
fumo,
disidratazione,
mestruazione,
patologie renali in genere.
Più in generale, la quantità di albumina nelle urine tende ad aumentare se il paziente fa esercizio fisico, se segue una dieta ricca di proteine e quando rimane a lungo in piedi
quando viene richiesto esame
Il medico prescrive l’esame per diagnosticare i primi sintomi di lesioni ai reni. Se i problemi ai reni vengono curati in tempo, si riescono a prevenire le possibili complicazioni, o quantomeno a rallentarne il decorso.
La frequenza con cui è necessario sottoporsi all’esame della microalbuminuria dipende dalla patologia per cui viene richiesto e dal rischio di lesioni ai reni. Ad esempio:
Se soffrite di diabete di tipo 1, il medico può prescrivervi l’esame una volta l’anno, a partire da cinque anni dopo la diagnosi.
Se soffrite di diabete di tipo 2, il medico può prescrivervi l’esame una volta l’anno a partire dal momento della diagnosi.
Se soffrite di ipertensione, il medico può prescrivervi l’esame a intervalli regolari.
Spesso la frequenza viene personalizzata, ad esempio se il livello è alto il medico può consigliarvi di svolgere l’esame con una frequenza maggiore.
Può infine essere richiesto in gravidanza.
Preparazione richiesta
Non è necessario essere digiuni per sottoporsi all’esame.
Perché il rene deve regolare l’omeostasi per mantenere il pH a livello di una certa soglia?
l problema è fondamentalmente legato alla dieta, infatti l’assunzione proteica standard di circa 70/100 grammi al giorno che porta alla produzione di 200/300 mEq di acidi: essendo invece la produzione di basi intorno ai 170 mEq, avremo un accumulo di H+, sotto forma di acidi fissi o volatili. Per ovviare all’accumulo di acidi ed evitare l’acidosi,l’organismo utilizza sistemi tampone, per mantenere il pH costante;tra i principali si annoverano i tamponi biologici, principalmente rappresentati dalle proteine, dai bicarbonati e infine dai fosfati.
Caratteristiche dei sistemi tampone , velocità di attivazione:
I sistemi tampone acido base sono estremamente rapidi, agiscono in pochissimi secondi., a differenza del rene che impiega ore o giorni per diventare efficace. Il polmone, che agisce sulla base dei meccanismi dell’iper e dell’ipoventilazione, è meno rapido dei sistemi tampone ma comunque agisce e si attiva velocemente .
Come e dove si valuta il pH?
l pH solitamente viene valutato nel sangue arterioso, attraverso l’emogas analisi, che consente di valutare l’efficacia dei sistemi tampone nella regolazione del pH, oltre che fornire una misura dei cationi e degli anioni presenti nel sangue. Il pH normale è 7.4 e le sue variazioni sono molto limitate, da 7.36 a 7.45. Un aumento della PCO2 ed una riduzione degli ioni bicarbonato abbassano il pH.
Importanza della CO2 nella regolazione del pH
La CO2 è un elemento fondamentale nel mantenimento dell’equilibrio acido-base , infatti a livello renale, polmonare e sanguigno partecipa alle reazioni metaboliche per la regolazione del pH, tramite sistemi tampone (sangue o rene) o per diffusione (alveoli polmonari).
Sistemi tampone, tipi e caratteristiche:
I sistemi tampone sono i meccanismi di prima difesa, si possono dividere in intra- ed extracellulari, agiscono molto in fretta e permettono un primo controllo del pH.
I principali tamponi sono:
emoglobina;presenta pka di 7,4
proteine;
bicarbonati;
fosfati, presentano pka intorno a 6,8, abbastanza vicino al pH da bloccare,
La struttura del sitema tampone è sostanzialmente sempre la stessa, costituita da strutture che accettano idrogenionie basi, anfotere.
Nel caso delle proteine, queste svolgono la funzione tampone accettando sul residuo ammino-terminale un H+.
Sistema polmonare, come agisce:
Il polmone allontana la co2 tramite l’espirazione, diminuendo la concentrazione nell’orgaismo, con una reazione che si muove verso sinistra, riducendo il numero di h. Il processo è innescato da chemocettori che registrano la quantità di co2 nel sangue, che trasmettono l’eventuale eccesso ai centri superiori di controllo della ventilazione, che aumentano in conseguenza la ventilazione. Presenta un’attivazione rapida e la sua efficacia non è cosi pregnante.
In condizioni di acidosi, tramite l’effetto Bohr, aumenta l’affinità dell’ossigeno per compensare.
Meccanismi tampone del sistema renale:
é il sistema più efficace e più lento, agisce sulla base di due meccanismi, eliminazione di acidi in quantità analoghe alla produzione di acidi non volatili e il riassorbimento del bicarbonato.
Riassorbimento dei bicarbonati, descrizione reazioni sistemi di controllo:
Dopo la filtrazione glomerulare nel liquido tubulare del tubulo prossimale : circo 80 85% dei bicarbonati viene riassorbito nel tubulo renale prossimale, infatti a livello della membrana apicale delle cellule tubulari, a contatto con il liquido tubulare sono presenti dei trasportatori che mediano uno scambio di ione sodio con uno ione idorgeno: per ogni ione sodio riassorbito nella cellula uno ione idrogeno viene eliminato nel lume tubulare. Inoltre, il sangue e l’interstizio sono particolarmente ricchi di co2, che entra liberamente nella cellula con l’orletto a spazzola: all’interno della cellula tubulare l’anidrasi carbonica la trasforma in h2co2, che si scinde spontaneamente in HCO3-e H+. Gli ioni idrogeno vengono espulsi nel liquido tubulare come sopra, ovvero attraverso lo scambiatore sodio idrogeno. Il bicarbonato viene poi riassorbito a livello della membrana baso laterale della cellula, passando nel sangue. Il riassorbimento avviene principalmente nel tubulo prossimale, circa per l’85%, il 10% l’ansa di henle, 5% nel tubulo distale.
Il riassorbimento del bicarbonato è legato al riassorbimento del potassio.
Fattori regolanti il riassorbimento del bicarbonato, aumento: Ipokalemia
Acidosi sitemica, ipovolemia, angiotensina ii
Fattori inibenti il riassorbimento del bicarbonato:
paratormine
Sistema dei bicarbonati, descrizione reazioni, sistemi di controllo
(co2+h20 in quilibrio con h2co3+ che si dissocia in hco3-+h+.
I sistemi di controllo per il tampone bicarbonato sono nella componente respiratoria e in quella renale.
Questa reazione è catalizzata dall’enzima anidrasi carbonica, che è presente nei globuli rossi e in vari distretti corporei: pertanto nella parete alveolare (povera di CO2) si catalizza la reazione verso sinistra, ovvero: H2CO3 → CO2 + H2O, con liberazione della CO2 nell’aria; nella periferia, ove la CO2 è elevata, si ha una reazione opposta, ovvero CO2 + H2O → H2CO3, con neutralizzazione della H2CO3 che viene trasportata ai polmoni (per essere eliminata con l’espirazione).
Questa reazione avviene in realtà nei due sensi: esiste infatti un equilibrio dinamico tra l’acido carbonico H2CO3 e l’anidride carbonica CO2 da una parte (insieme all’H2O) e gli ioni bicarbonato HCO3- e H+ dall’altra. Ogni variazione degli ioni di idrogeno e bicarbonato o dell’anidride carbonica determinano una alterazione di questo equilibrio con spostamenti a sinistra o a destra, che dovranno essere corretti dall’apparato respiratorio (che con un aumento della ventilazione smaltirà la quantità eccedente di CO2) e dall’apparato renale (che aumenterà o ridurrà la eliminazione degli ioni H+ e HCO3-). n parole povere, se aumenta l’acidità il conseguente aumento di H+ provoca una reazione da destra a sinistra con aumento della CO2 che viene eliminata dai polmoni.
Se aumenta la alcalinità, ovvero diminuiscono gli ioni H+, si ha una reazione (vedi formula 2) da sinistra a destra con diminuzione dell’eliminazione di CO2.
diagnosi di alterazione ph
Tramite l’equazione di Henderson-Hasselbalch, con il rapporto tra ione bicarbonato e CO2, possiamo fare diagnosi di acidosi o alcalosi.
escrezione renale di fosfato
Il fosfato rappresenta il principale sistema tampone urinario, proviene unicamente dagli alimenti. La sua regolazione e la sua escrezione dipende anche dal metabolismo del calcio.
Il tampone è rappresentato dalla coppia h2po4, hpo4 2-, si basa sulla formula NAHPO4+H++ HCO3- —–>H2PO4-+NaHCO3-. Impo rtante sia a livello intracc che a livello renale: lo ione orto fosfato che ha legato gli h+ viene escreto nelle urine, mentre lo ione h+ viene riassorbito.
