Concetti Chiave
- Un tampone mantiene il pH stabile oppondosi a variazioni di acidità o basicità, ma perde efficacia quando la quantità di acido o base debole si esaurisce.
- La regolazione del pH fisiologico è cruciale per il corpo, con un valore normale di 7.4; deviazioni possono causare acidosi o alcalosi.
- Fattori come disfunzioni renali, dieta iperproteica e esercizio fisico intenso possono contribuire all'acidosi, mentre il vomito e l'iperventilazione possono portare all'alcalosi.
- Il sangue ha un'alta capacità tamponante; l'aggiunta di HCl provoca solo una lieve diminuzione del pH, a differenza di soluzioni fisiologiche che non tamponano.
- Il corretto rapporto tra acido e base in un tampone è essenziale per il suo funzionamento, idealmente mantenendo circa il 10% di ciascuno per ottimizzare il pH.
Come funziona un tampone?
Esprime quanto acido o base si può aggiungere alla soluzione prima che il tampone perda il suo potere tampone (di opporsi alla variazione di ph). Un tampone funziona male quando la maggior parte della base debole si è trasformata in acido, oppure la maggior parte dell’acido debole si è trasformato in una base.
Perchè un tampone possa tamponare efficacemente la quantità di base presente deve essere circa il 10% della quantità di acido, altrimenti la base si consuma troppo presto. Analogamente la quantità di acido presente dovrebbe essere in quantità pari circa al 10% di quello della base, altrimenti si consuma troppo presto.
Quando la base è il 10% dell'acido o viceversa, grazie all’equazione di Handerson-Hasselbach, si calcola che si ottiene un pH di ±1 il pKa dell’acido forte.
Regolazione del pH fisiologico
È il principale sistema di regolazione del pH fisiologico di 7.4; in caso di alterazioni di questo pH andiamo incontro a:
• acidosi: i fattori che contribuiscono sono disfunzioni renali, diabete acetone, diarrea persistente, dieta iperproteica prolungata, esercizio fisico intenso e prolungato.
• alcalosi: in conseguenza di un vomito continuato, iperventilazione o esposizione ad alte quote.
Capacità tamponante del sangue
Il sangue umano possiede un elevata capacità tamponante: l’aggiunta di 0.1mol HCl a un litro di sangue abbassa il pH da 7.4 a 7.2, mentre la stessa dose di HCl a una soluzione fisiologica (NaCl) isotonica con il sangue abbassa il pH da 7 a 2 poiché questa non ha capacità tampone.
Domande da interrogazione
- Come funziona un tampone e quali sono le condizioni per la sua efficacia?
- Qual è il pH fisiologico e quali sono le conseguenze delle sue alterazioni?
- Qual è la capacità tamponante del sangue rispetto a una soluzione fisiologica?
Un tampone funziona opponendosi alle variazioni di pH, ma è efficace solo se la quantità di base debole è circa il 10% dell'acido e viceversa. Se la maggior parte dell'acido o della base si trasforma, il potere tampone si riduce (come descritto nel testo).
Il pH fisiologico è di 7.4. Alterazioni possono portare a acidosi, causata da disfunzioni renali o dieta iperproteica, e alcalosi, dovuta a vomito o iperventilazione (come indicato nel testo).
Il sangue ha un'elevata capacità tamponante; ad esempio, l'aggiunta di 0.1mol di HCl abbassa il pH da 7.4 a 7.2, mentre la stessa quantità in una soluzione fisiologica isotonica riduce il pH da 7 a 2, dimostrando l'assenza di capacità tampone nella soluzione fisiologica (secondo il testo).
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