Endocrinolgia - equilibrio acido-base

Lezione 2 L’EQUILIBRIO ACIDO-BASE

ACIDO - BASE più importante è l’anidride carbonica

ACIDO sostanza che libera ioni idrogeno o protoni. Il

regolata dai polmoni (es. CO2) - +

CO2 + H2O HCO3 + H -

BASE sostanza che tende ad assumere ioni idrogeno o protoni (es. HCO3 )

SOSTANZE ACIDE

 Anidride carbonica (acidità volatile)

La più importante per un discorso di equilibri, ecc.. Viene regolata dalla ventilazione perché è un

gas (viene scambiato con l’ambiente, ha una certa [ ], affinità con il sangue per presenza elementi

che ne favoriscono la dissoluzione, ecc..). Regolata principalmente dai polmoni. A contatto con



H2O genera ioni bicarbonato e ioni idrogeno ( questo determina il pH nel sangue)

 Acido lattico (1200 mEq/die) 

Componente del metabolismo glucidico gli zuccheri sono quelli che portano ad acidità. Acido

piruvico in parte viene convertito ad acido lattico ecc..

 Corpi chetonici (500-600 mEq/die)

Sostanza prodotta grazie al metabolismo lipidico che ha un equivalente energetico dei lipidi, viene

impiegato quando i glucidi non sono a sufficienza o non sono utilizzabili (patologia diabete tipo I,

cheto acidosi diabetica)

 Acidi fissi:

 Acido solforico derivato dal metabolsimo degli aminoacidi solforati

 Acido fosforico prodotto dal catabolismo dei prodotti organici fosforati (circa 100

mEq/die)

Acidi fissi, derivano da altre macromolecole che vengono metabolizzate. Gli amminoacidi

contengono due elementi ammonio (azoto) e zolfo.



Zolfo acido solforico.



Fosforo acido fosforico.

 Eliminati con la respirazione o tramite il rene nelle urine

Sostanze acide eliminate o tamponante attraverso:



polmoni respirazione (acidità volatile, CO2)



reni urine (acido lattico, corpi chetonici, acidità fissa)

MECCANISMI DI REGOLAZIONE

 Sistemi tampone che riducono gli effetti degli ioni idrogeno contribuendo a mantenere il pH

costante

 Emoglobina (lega la CO2 e scambia con O2, regola il pH)

 Proteine (sono negative, quindi affini a cariche positive, quelle contenute negli H+)

 Fosfati

 BICARBONATI !!!

Corpo produce acidi, quindi deve avere sistemi tampone per non farli accumulare.

 Si definisce soluzione tampone una soluzione che si oppone alla variazione del pH per

aggiunte moderate di acidi o basi 1

POTERE TAMPONE

Se aggiungiamo un acido o una base all’acqua pura, vediamo nelle 2 curve cosa succede.. Le

sostanze tampone sono di solito formate dall’acido con il suo sale (che cattura lo ione H+):

- acido carbonico + bicarbonato di sodio

- acido acetico + acetato di sodio

… …

-

TAMPONE BICARBONATO

 Equazione di Henderson-Hasselbalch - +

CO2+H2O H2CO3 HCO3 + H

Ma l’acido carbonico in natura non esiste, non è stabile, perché tende a dare CO2+H2O, quindi

dire CO2+H2O è come dire acido carbonico. - +

Quindi possiamo dire: CO2+H2O HCO3 + H

↑ ↓

Attenzione!! CO2 = pH

REGOLAZIONE DEL TAMPONE BICARBONATO

 La CO2 è regolata dagli scambi ventilatori

 Iperventilazione: emissione esterna di più CO2 e riduzione della concentrazione

quindi ↑ pH (es.

ematica, esercizio fisico) CO2 all’esterno ed aumento della

 Ipoventilazione: emissione di meno

quindi ↓ pH (es.

concnetrazione ematica, pazienti, assunzione sostanze depressive)

+

 Gli ioni bicarbonato sono regolati dal tubulo renale: ogni ione H eliminato

-

nell’ultrafiltrato genera il riassorbimento tubulare di uno ione HCO3 (e utilizzato per

tamponare altra acidità)

MECCANISMI DI RIGENERAZIONE DEL BICARBONATO NEL RENE

 Effettuata nel tubulo prossimale (80-90%) e distale dove avviene la secrezione di H+

 Giornalmente attraverso il glomerulo passano liberamente 4.5 mEq/L di ioni HCO3- 2

 Tutto il bicarbonato filtrato viene riassorbito con meccanismo attivo fino al valore ematico

di 26-28 mEq/L (normale soglia renale del bicarbonato). Quando vengono usati

bicarbonati per tamponare l’acidità, c’è una ↓ di concentrazione.

RUOLO DELL’ANIDRASI CARBONICA Per ogni ione idrogeno secreto nel lume

tubulare, uno ione bicarbonato viene

riassorbito nel plasma

L’anidrasi carbonica è un enzima che

favorisce la reazione, grazie alla quale si

forma CO2 e H2O.

Questa è una cellula epiteliale, che è

orientata: la sua zona apicale (testa) che

guarda dentro al tubulo renale, e la parte

baso-laterale che si riversa nel sangue.

Questo è importante perché ci sono proteine

canali presenti solo sulla parte apicale della

cellula e non sulla base, perché servono per

regolare questi canali ionici.

consuma energia, è il “motore” delle cellule epiteliali.

Pompa sodio-potassio ATP-asi,

(Alterazione pompe = alterazioni potassio!)

ALTRI SISTEMI TAMPONE URINARI

 Se i bicarbonati urinari non sono sufficienti a tamponare gli H+ entrano in gioco altri sistemi

tampone urinari

 In condizioni normali la velocità di secrezione tubulare degli H+ è di circa 4400 mEq/die

(4320 mEq/die di HCO3- sono presenti nel tubulo e 80 mEq vengono tamponati da altri

sistemi tampone):

 Sistema dei fosfato-ioni e produzione di H2PO4-

dall’ammoniaca prodotta nelle

 Formazione di ioni ammonio cellule tubulari dal

metabolsimo della glutammina

4400 equivalenti acidi devono essere tamponati da 4400 mEq base. Di questi 4400 mEq,

4320 di bicarbonato, i restanti 80 mEq utilizza altri sistemi:

o fosfato, che funziona come prima acido+sale

a partire dall’ammoniaca NH3+. E’ prodotta per tamponare

o ioni ammonio NH4+,

l’acidità nelle urine.

REGOLAZIONE DELLA CONCENTRAZIONE DI BICARBONATI NEL RENE

rispetto ad H+ nell’urina (alcalosi 

 Quando si ha un eccesso di HCO3- metabolica si

differenzia da tutto ciò che è respiratorio) gli HCO3- in eccesso non possono essere

riassorbiti e vengono escreti (compensazione dell’alcalosi)

Se ↑ il bicarbonato, l’organismo compenserebbe con ↑

Avremo quindi pH basico (7.5, 7.6 max).

CO2 (ipoventilazione). Di solito l’alcalosi metabolica è causata da farmaci, quindi basta

sospenderli. 3

 Quando si ha un eccesso di H+ rispetto ad HCO3- (acidosi), HCO3- viene

e gli H+ in eccesso passano nell’urina, dove sono tamponati

completamente riassorbito

da fosfato ed ammoniaca ed escreti in forma di sali (compensazione dell’acidosi)

Il pH può scendere in modo significativo. Può capitare per ↓ bicarbonati (acidosi metabolica), o per

↑ CO2 (acidosi respi