Fisiopatologia - le alterazioni dell’equilibrio acido-base

Alterazioni dell'equilibrio acido-base

La regolazione immediata degli spostamenti a cui il pH dei fluidi dell’organismo va continuamente incontro è effettuata in prima istanza dai sistemi tampone. Si definisce tampone un sistema che riduce al minimo le variazioni del pH conseguenti all’aggiunta di un acido o di una base: esso assorbe H+ quando il pH si abbassa e viceversa fornisce H+ quando il pH si innalza.

Sistemi tampone

Un sistema tampone è una coppia coniugata prevalentemente costituita da un acido debole e dalla sua base forte. Indicando con HB l’acido debole e con B- la sua base forte, possiamo scrivere:

Torna quanto prima detto: quando il pH si abbassa per il sopraggiungere di un eccesso di H+ liberati da un acido forte, la base forte coniugata è in grado di accettare questi ioni, riformando una maggiore quantità dell’acido debole che, a differenza dell’acido forte, si dissocia con difficoltà. Al contrario, nel caso in cui sopraggiunga nel fluido un eccesso di OH- che inducono un innalzamento del pH, l’acido debole tamponante incrementa la sua dissociazione liberando H+ che, reagendo con gli OH-, formeranno acqua.

Mentre nel compartimento intracellulare il ruolo maggiore è espletato dal fosfato, nel compartimento extracellulare il tampone più efficace è rappresentato dal bicarbonato. L’efficienza di questo tampone sta nel fatto che esso è quasi inesauribile. Il bicarbonato, infatti, è presente in grande quantità nel liquido extracellulare visto che, pur essendo filtrato nel rene dai glomeruli, viene pressoché completamente riassorbito dai tubuli. Per la coppia coniugata acido carbonico/bicarbonato, la reazione è la seguente:

I sistemi tampone eseguono un intervento di urgenza nella regolazione del pH dei liquidi biologici. Ad essi si affiancano i polmoni, che attraverso la respirazione regolano la concentrazione di CO₂ nel sangue, ed i reni, che modulano l’escrezione di acidi o basi in rapporto al pH del liquido presente nel lume dei tubuli, formando urina acida quando nel sangue è presente un eccesso di idrogenioni e, viceversa, urina alcalina quando nel sangue è presente un eccesso di basi.

Regolazione respiratoria dell'equilibrio acido-base

La concentrazione di CO₂ nel sangue esercita un effetto regolatorio a feedback sui centri respiratori del bulbo del tronco dell’encefalo. Questi centri vengono stimolati quando la concentrazione ematica di CO₂ e degli H+ aumenta. La risposta consiste in un aumento della frequenza e della profondità degli atti respiratori (tachipnea) che, producendo iperventilazione, incrementa l’eliminazione della CO₂ attraverso i polmoni, riducendo l’eccesso di acidità ematica.