L EQUILIBRIO ACIDO-BASE NEL SANGUE
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- Gloria Fumagalli
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1 L EQUILIBRIO ACIDO-BASE NEL SANGUE ph fisiologico: ph < 7.35 acidosi ph > 7.45 alcalosi 1
2 L equazione di Henderson-Hasselbalch HA H + + A - La costante di equilibrio (K) (o costante di dissociazione per la coppia ) per la reazione precedente è: K = [H + ][A - ] / [HA] [H + ]= K [HA] / [A - ] ph= -log K + log [A - ] / [HA] = = pk + log [A - ] / [HA] 2
3 I tamponi fisiologici del ph 1 - Il sistema acido carbonico-bicarbonato: tempi di risposta :minuti H 2 CO 3 H + + HCO 3 pka = 6.1 ph = log [HCO 3 ] [H 2 CO 3 ] 2 - Il sistema dei fosfati: H 2 PO 4 H + + HPO 4 pka = 6.8 ph = log [HPO 4 ] [H 2 PO 4 ] tempi di risposta :giorni 3 - Il sistema delle proteine (albumina e emoglobina deossigenata) HPr H + + Pr pka = 7.4 maggior efficacia tampone perché il pka è il più vicino al ph fisiologico alto contenuto di proteine Lezione plasmatiche 26_equilibrio (albumina) e Hb tempi di risposta veloci 3
4 Il sistema dei bicarbonati In soluzione: H 2 CO 3 H + + HCO 3 Utilizzando l eq. di Hasselbalch e sostituendo: [H 2 CO 3 ] [CO 2 ] pk 1 = 6.1 ph= pk + log ([A - ] / [HA] ) ph = pk 1 + log [HCO 3 ] [CO 2 ] (2) poiché [HCO 3 ] = 20 [CO 2 ] nella (2): HCO 3 20 CO 2 1 ph = log 20 = = 7.4 Il ph del sangue dipende dal RAPPORTO tra le concentrazioni di HCO 3 - e CO 2. HCO 3 - : regolato dal rene (lungo termine) CO 2 : regolato dalla respirazione (compensazione rapida) 4
5 Il tampone H 2 CO 3 /HCO 3 - controlla l acidosi e l alcalosi metabolica Il sistema tampone H 2 CO 3 /HCO 3 è un ottimo sistema per equilibrare il ph solo se riesce a scambiare CO 2 con l ambiente esterno condizioni normali HCO 3 20 = CO 2 1 aumentata acidità 2H + La velocità di scambio della CO 2 tra capillare e alveolo è sufficiente in un sistema aperto per compensare l aumento di H + (acidosi) o di OH (alcalosi) 5
6 Acidosi e alcalosi metabolica cause dell acidosi Basso ph e [HCO 3- ] plasmatico cause dell alcalosi alto ph e [HCO 3- ] plasmatico fatica muscolare (acido lattico) diabete mellito (acidi dal metabolismo dei lipidi) insufficienza renale (accumulo di H + nel plasma) diuretici inibitori dell anidrasi carbonica (minor riassorbimento di HCO 3, [HCO 3- ] plasmatica) vomito (perdita di HCl) aldosterone (secrezione renale di H + ) assunzione di sali alcalini (NaHCO 3 ) sono compensate per via respiratoria (chemocettori centrali) i valori di ph si riequilibrano perché viene riaggiustato il rapporto HCO 3 /CO 2 ma non i loro valori assoluti (bassi nell acidosi e alti nell alcalosi) il completo riequilibrio del ph e dei valori assoluti avviene attraverso la funzione renale 6
7 CONTROLLO NERVOSO E CHIMICO DELLA RESPIRAZIONE 7
8 Componenti del controllo nervoso della respirazione centri nervosi del tronco dell encefalo (bulbo-pontini) muscoli respiratori meccanocettori (polmoni, muscoli respiratori, torace) chemocettori centrali (bulbo) e periferici (glomi aortici e carotidei) Centri respiratori del tronco dell encefalo 8
9 Controllo dei muscoli intercostali da parte dei motoneuroni: alternanza degli atti inspiratori ed espiratori 9
10 Ruolo dei chemocettori periferici e centrali nel controllo riflesso della ventilazione 10
11 Controllo chimico della respirazione Chemocettori centrali Sono sensibili alla PCO 2 arteriosa Se PCO 2 e ph l attività dei recettori aumenta distribuiti su tre regioni ventrali del bulbo: rostrale, caudale, intermedia separati topologicamente dai c. respiratori, mandano afferenze ai GRD la CO 2 diffonde bene attraverso la barriera ematoencefalica e induce variazioni di ph 11
12 12
13 Controllo centrale dei livelli di CO 2 e del ritmo respiratorio 13
14 Chemocettori periferici sono sensibili alla PO 2 e al ph arterioso se il ph (PCO 2 ) e la PO 2 l attività dei recettori aumenta sono localizzati nei glomi carotidei (più sensibili a ph e PO 2, innervati dal n. glossofaringeo) e nei glomi aortici (meno sensibili, innervati dal n. vago) Glomi aortici 14
15 15
16 Riepilogo: Controllo chimico della respirazione 16
17 Riepilogo: Controllo nervoso della respirazione 17
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