2.Controllo dell equilibrio acido-base - II. Carlo Capelli Fisiologia Facoltà di Scienze Motorie- Università di Verona

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Flaviano Campo
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1 2.Controllo dell equilibrio acidobase II Carlo Capelli Fisiologia Facoltà di Scienze Motorie Università di Verona

2 1. Tampone bicarbonatoco 2 E il sistema tampone fisiologico più importante [ CO 2] = PCO 2 α (coefficiente di solubilità) a 37 C = 0.03 mmole/mm Hg [ CO 2 ] = 1.2 mm dis CO + H O 2 2 veloce H 2 CO 3 anidrasi carbonica

3 2. Tampone bicarbonatoco 2 H CO 2 3 veloce + H + HCO 3 La reazione di dissociazione causa una caduta del ph La formazione di H + è accompagnata dalla formazione di HCO 3 in rapporto stechiometrico Quindi si abbassa ph anche se si forma una base debole La dissociazione dell acido carbonico è così veloce che possiamo inglobare idratazione e dissociazione in un unica reazione e calcolarne una costante di equilibrio apparente + CO + H O H CO H + HCO

4 Equazione di HendersonHasselbalch CO + H O 2 2 K = H + HCO CO [ ] ph = pk + log HCO CO 2 ph = pk + log HCO P H + HCO 3 [ ] ph = 7.4 = log 3 CO mm 0.03 mm/mm Hg 40 mmhg

5 1. Sistemi tampone chiusi ed aperti Ancora sul potere tampone molare Potere tampone dipende da: 1. Concentrazione totale della coppia tampone 2. ph della soluzione 3. Se il sistema e aperto o chiuso chiuso [ ] = 2.3 BT H + ( + 2 H + K ) K

6 2. Sistemi tampone chiusi ed aperti La maggior parte dei tamponi nonbicarbonato dei liquidi organici sono dei sistemi chiusi I liquidi organici contengono una miscela di diversi sistemi nonbicarbinato chiusi Il potere tampone molare totale di questo sistema chiuso è quindi la somma dei singoli valori del potere tampone molare

7 3. Sistemi tampone chiusi ed aperti Il sistema CO 2 /HCO 3 è un sistema aperto in cui CO 2 (ventilazione) e HCO 3 (rene) possono essere variati per mezzo di sistemi di compenso Ciò lo rende un sistema molto potente Esempio: aggiunta di 10 mmoli di HCl Equilibrio [H + ] = ( ) = mm mm = mm

8 4. Sistemi tampone chiusi ed aperti Esempio: aggiunta di 10 mmoli di NaOH Equilibrio [H + ] = ( ) = mm mm = mm

9 β open = 2.3 [HCO 3 ] β open non ha un massimo 5. Sistemi tampone chiusi ed aperti Nel sangue arterioso normale β open è circa 55 mm/unità ph β closed = 2.6 mm/unità ph Ischemia: il sistema CO 2 / HCO 3 si comporta come un sistema chiuso

10 Principi isoidrico ph = pk + log HCO 3 CO 2 = pk 1 + log A HA 1 1 = pk 2 + log A HA 2 2 =... = pk i + log A HA i i Se si agisce su il tampone aperto modificando il rapprto tra base ed acido debole, si modificano contemporanemente il ph e i rapporti di tutte le altre copie baseacido debole dei tamponi corporei

11 1. Equilibrio acidobase quando il sistema CO 2 / HCO 3 è l unico tamponeacidosi respiratoria pco 2 raddoppia Titolazione con CO 2 Acidosi respiratoria

12 M or 103.1mM K = 2. All equilibrio H + HCO 3 ( 0.000,040 mm + x) ( 24 mm + x) 2.4 mm CO 2 ph = log (80 nm) = 7.1

13 3. PCO 2 raddoppia ph diminuisce di 0.3 e [HCO 3 ] non cambia 24000,04 mm ph = log ( 0.03 mm/mm Hg ) ( 80 mm Hg ) = 7.1 L opposto accade se la pco 2, p.e., dimezza Alcalosi respiratoria ph passa da 7.4 a 7.7.

14 4. Equilibrio acidobase quando il sistema CO 2 /HCO 3 è l unico tamponealcalosi metabolica Aggiunta di 24 mmoli di NaHCO 3 Alcalosi metabolica

15 M or = 103.1mM K ph = log (20 nm) = All equilibrio H + ( 0.000,040 mm x) 1.2 mm CO 2 HCO 3 ( 48 mm x)

16 6. [HCO 3 ] raddoppia ph aumenta di ,980 mm ph = log ( 0.03 mm/mm Hg ) ( 80 mm Hg ) = 7.7 L opposto accade se la HCO 3, p.e., dimezza Acidosi metabolica ph passa da 7.4 a 7.1

17 Equilibrio acidobase Acidi e basi vengono riversati dal fegato nel sangue in quantità che dipendono dalla dieta Azione coordinata di rene e polmoni per il controllo del ph Acidi volatili: CO 2 + H 2 0 => HCO 3 + H moli/die Metabolismo di grassi e carboidrati (ciclo di Krebs) Acidi non volatili: H 2 SO 4 e HCl mmoli/die Metabolismo delle proteine cisteina. metionina: H 2 SO 4 lisina. arginina. Istidina: HCl aspartato. glutammato: H 2 CO 3 Le variazioni di ph nei liquidi organici devono essere mantenute entro limiti ristretti: 7.4 ± 0.05 unità di ph

18 Le quattro condizioni principali Condizione Causa immediata Causa clinica Modificazioni dei parametri arteriosi acidobase Acidosi respiratoria PCO 2 V A Diffusione polmonare inomegeneità V A/Q ph: [HCO 3 ]: pco 2 : Alcalosi respiratoria PCO 2 V A Angitazione (iperventilazione) Intossicazione da aspirina ph: [HCO 3 ]: pco 2 : Acidosi metabolica Aggiunta di acidi diversi da CO 2 o H 2 CO 3 Rimozione di basi (PCO 2 non cambia) Secrezione urinaria H + (insuf.a renale) Chetoacidosi (diabete mellito) Acidosi lattica (shock) Perdita HCO 3 (diarrea) ph: [HCO 3 ]: pco 2 : non cambia Alcalosi metabolica Aggiunta di basi Rimozione di acidi diversi da CO 2 o H 2 CO 3 (PCO 2 non cambia) Carico di HCO 3 (terapia co NaHCO 3 ) Perdita di H + (vomito prolungato) ph: [HCO 3 ]: pco 2 : non cambia

19 Alcuni siti interessanti Un tutorial online semplice e divertente Un laboratorio virtuale

20 Bibliografia Fisiologia dell Uomo, autori vari, Edi.Ermes, Milano Capitolo 18: Controllo nervoso ed umorale dl sistema respiratorio ed equilibrio acidobase Davenport L ABC dell equilibrio acidobase. PICCIB editore

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