a.a. 2017/18 Prof.ssa Pia Lucidi Laboratorio di Cognizione e Benessere Animale RICEVIMENTO: Lunedì 17:30-18:30
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1 a.a. 2017/18 Prof.ssa Pia Lucidi Laboratorio di Cognizione e Benessere Animale RICEVIMENTO: Lunedì 17:3018:30
2 Omeostasi acidobasica Gli enzimi operano ad un ph ottimale in un range molto ristretto (7.4 ± 0.02) Gli acidi possono liberare ioni H + Le basi possono accettare ioni H + I tamponi prevengono variazioni elevate dal ph fisiologico nel sangue: emoglobina e bicarbonati nelle cellule: proteine e fosfati
3 Regolazione del ph Ioni idrogeno (H + ) si liberano continuamente dall ossidazione di proteine acidi nucleici dalla conversione della CO 2 acido carbonico dal metabolismo anaerobico di carboidrati e grassi: liberazione di acido lattico liberazione di altri acidi H 2 SO 4 e H 3 PO 4
4 A livello di sangue A livello di osso A livello renale A livello polmonare Sistemi tampone
5 ph < 7.38 ACIDOSI Acidosi grave : ph < 7.2
6 ph > 7.42 ALCALOSI Alcalosi grave : ph > 7.6
7 ACIDOSI diminuzione della concentrazione di HCO 3 ACIDOSI METABOLICA aumento della CO 2 ACIDOSI RESPIRATORIA
8 ALCALOSI aumento della concentrazione di HCO 3 ALCALOSI METABOLICA diminuzione della CO 2 ALCALOSI RESPIRATORIA
9 Risposte compensatorie Acidosi/alcalosi metaboliche compenso respiratorio Acidosi/alcalosi respiratorie compenso renale
10 ACIDOSI METABOLICA E caratterizzata da: basso ph ph < 7.4 dovuto a : riduzione della concentrazione plasmatica di HCO 3 HCO 3 < 24 meq/l Risposta compensatoria: iperventilazione polmonare pco2 < 40 mmhg
11 ALCALOSI METABOLICA E caratterizzata da: aumento del ph ph > 7.4 dovuto a : aumento della concentrazione plasmatica di HCO 3 HCO 3 > 24 meq/l Risposta compensatoria: ipoventilazione polmonare pco2 > 40mmHg
12 Turbe metaboliche equilibrio acidobase: respiro conseguenze cliniche frequente e profondo (nell acidosi metabolica) lento e superficiale (nell alcalosi metabolica)
13 L EGA NORMALE (emogasanalisi) ph 7.4 pco 2 40 mmhg HCO 3 24 meq/l
14 Importanza dei meccanismi tampone Carnivori: tendenza all acidosi Notevole produzione di cataboliti acidi H 2 SO 4 H 2 PO 3 CO 2 Erbivori: tendenza all alcalosi Notevole assunzione di radicali basici Na + K + Cl
15 Sistemi tampone del sangue Bicarbonati Fosfati Proteine
16 Sono miscele di acidi deboli e dei loro Sali Es: NaHCO 3 (bicarbonato di sodio) e H 2 CO 3 (acido carbonico) Na + HCO 3 H + HCO 3 H 2 CO 3 Se si aggiunge un acido, la dissociazione dell acido carbonico si sposta, fornendo più accettori di H + per tamponare il ph
17 SISTEMA TAMPONE IDEALE: quello in cui il valore di pk corrisponde al valore di ph del sangue! In questo modo il rapporto sale/acido=1 e il log di 1=0 pk=ph!!!
18 Tamponi ideali Nell organismo non esistono sistemi con pk=7,4 I principali sistemi tampone hanno pk tendenzialmente acido Fosfati: Bicarbonati: Proteine: ogni aminoacido ha un suo valore di pk
19 Tampone fosfato I fosfati sarebbero tamponi ideali in quanto: pk= 6,8 Rapporto sale/acido = 4/1 ph = 6,8 + log4/1 ph = 6,8 + 0,6 =7,4
20 Tampone bicarbonato pk più acido rispetto ai fosfati pk = 6,1 dal p.d.v. chimico rappresentano quindi un sistema meno efficace dei fosfati rapporto sale/acido (HCO 3 /H 2 CO 3 ) =20/1 ph = 6,1 + log20/1 ph = 6,1 + 1,3 =7,4
21 Sistema HCO 3 /H 2 CO 3 Nonostante non siano ideali da un p.d.v. chimico, lo sono da un p.d.v. fisiologico, per la tendenza all acidosi che esiste a livello ematico (20/1) e renale viene prodotta una gran quantità di CO 2 CO 2 viene risentita dai glomi aortici e carotidei attivazione dell eliminazione attraverso la respirazione
22 Sistemi tampone Il meccanismo plasmatico lavora in sinergismo con i sistemi tampone renali, nel TUBULO CONTORTO DISTALE Carnivori: sistemi (bicarbonati, fosfati, proteine) che determinano perdita di radicali acidi con le urine e recupero di radicali basici nel sangue Erbivori (e vegetariani): scarsa acidificazione dell urina (alcalinizzazione)
23 Carnivori: sistemi tampone Nel TCD troviamo tre meccanismi: I: sistema bicarbonati II: sistema fosfati III: sistema proteine/ammonio
24 I: sistema bicarbonati ultrafiltrato Cellula TCD sangue HCO 3 Na + HCO 3 H + H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO 3 Na + anidrasi carbonica Na + HCO 3 NB: per ogni sodio recuperato, un H + viene estruso Se l aldosterone lavora meno, si recupera meno sodio (acidosi)
25 I: sistema bicarbonati ultrafiltrato Cellula TCD sangue HCO 3 Na + HCO 3 H + H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO 3 Na + anidrasi carbonica Na + HCO 3 H 2 CO 3 CO 2 CO 2 CO 2 H 2 O
26 I: sistema bicarbonati sangue Glomi aortici e carotidei Na + HCO 3 Aumento della frequenza e della profondità del respiro CO 2 RISERVA ALCALINA
27 II: sistema fosfati ultrafiltrato Cellula TCD sangue HPO 4 2Na + H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 anidrasi carbonica HPO4 Na + H + H + + HCO 3 HCO 3 Na + HCO 3 Na + Na + NaH 2 PO 4 RISERVA ALCALINA
28 NB Anche con il sistema fosfati abbiamo recupero delle basi Tuttavia NON SI FORMA CO 2, Non c è stimolazione dei glomi Non è possibile l eliminazione per via respiratoria
29 III. Sistema proteine ultrafiltrato Cellula TCD sangue Na + Cl H 2 O + CO 2 anidrasi carbonica H 2 CO 3 Cl H + H+ HCO3 HCO 3 HCl Na+ Na + Na + HCO 3 glutamina glutaminasi Ac. Glutamico + NH 3 NH 4 + Cl
30 Riassumendo Na + passa (dalla cellula) nel sangue H + passa (dalla cellula) nel lume Il tutto dipende dall attività della pompa Na/H che dipende da: aldosterone pco 2 nella cellula Attività massima 1:1000 (cellula:lume)
31 Riassumendo Poiché ph= log 1/[H+] Log 10 di 1000 = 3 ph minimo delle urine = 7,43 = 4,4 Tuttavia la pompa di solito lavora a + basso regime (1:10, 1:20) L attività della pompa è regolata da pco 2 nella cellula (nel sangue)
32 Regolazione ph negli erbivori Alimentazione a base di foraggi Notevoli quantità di sostanze basiche, soprattutto sali di potassio Il K + è presente sia nel sangue e nelle cellule in concentrazione superiore ai carnivori La pompa non fa differenza tra H+ e K+
33 ultrafiltrato Cellula TCD sangue Na + HCO 3 HCO 3 Na + H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO 3 anidrasi carbonica K + Na + HCO 3 Na + Na + K + HCO 3 K+
Plasma ph Tamponi: LEC: HCO 3 LIC: Proteine, Emoglobina, Fosfati Urina: Fosfati e ammoniaca
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