FISIOPATOLOGIA FISIOPATOLOGIA dell’EQUILIBRIO dell’EQUILIBRIO ACIDOACIDO--BASEBASE

ACIDO = ACIDO = molecola contenente molecola contenente atomi di idrogeno atomi di idrogeno

capaci di rilasciare in soluzione capaci di rilasciare in soluzione ioni idrogeno (ioni idrogeno (HH++) )

BASE = BASE = ione o molecola ione o molecola che può accettare che può accettare

uno ione idrogeno (uno ione idrogeno (HH++) )

Regolazione dell’Regolazione dell’Equilibrio Equilibrio AcidoAcido--Base Base

Regolazione della Regolazione della ConcentrazioneConcentrazione deglidegli

Ioni Idrogeno Ioni Idrogeno nei fluidi corporei nei fluidi corporei

pH = 7,35 - 7,4pHpH = 7,35 = 7,35 -- 7,47,4

Sangue, Liquidi Interstiziali Sangue,Sangue, Liquidi Interstiziali Liquidi Interstiziali

pHpH = = --loglog[H[H++] ]

[H+] = 0,00004 [H+] = 0,00004 mEq/lmEq/l

Variazioni di pHVariazioni di Variazioni di pHpH

• Alterazioni della Velocità delle Reazioni Enzimatiche

• Modificazioni delle Concentrazioni Ioniche Intracellulari

•• Alterazioni della Velocità delle Alterazioni della Velocità delle Reazioni Enzimatiche Reazioni Enzimatiche

•• Modificazioni delle Concentrazioni Modificazioni delle Concentrazioni Ioniche Ioniche IntracellulariIntracellulari

1. ATTIVITÀ METABOLICA delle CELLULE

1. ATTIVITÀ METABOLICA 1. ATTIVITÀ METABOLICA delle CELLULE delle CELLULE

Produzione di CO2: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

-

Produzione di COProduzione di CO22: : COCO22 + H+ H22OO HH22COCO33 HH++ + HCO+ HCO33

--

Acido Carbonico =

ACIDO VOLATILE

Acido Carbonico Acido Carbonico ==

ACIDO ACIDO VOLATILEVOLATILE

2. ATTIVITÀ METABOLICA delle CELLULE

2. ATTIVITÀ METABOLICA 2. ATTIVITÀ METABOLICA delle CELLULE delle CELLULE

Produzione di ACIDI FISSI: - Acido Solforico (ossidazione dello

zolfo degli aminoacidi solforati)- Acido Fosforico (idrolisi degli esteri

fosforici di origine alimentare) - Acidi Organici

(prodotti del metabolismo intermedio: acido lattico, corpi chetonici)

Produzione di ACIDI Produzione di ACIDI FISSIFISSI: : -- Acido Acido SolforicoSolforico ((ossidazione dello ossidazione dello

zolfo degli aminoacidi solforatizolfo degli aminoacidi solforati))-- Acido Acido FosforicoFosforico ((idrolisi degli esteri idrolisi degli esteri

fosforici di origine alimentarefosforici di origine alimentare) ) -- Acidi Acidi Organici Organici

((prodotti del metabolismo intermedio: prodotti del metabolismo intermedio: acido lattico, corpi acido lattico, corpi chetonicichetonici) )

MECCANISMI di REGOLAZIONEMECCANISMI di REGOLAZIONEMECCANISMI di REGOLAZIONE

Sistemi Tampone intra- ed extra-cellulari

Attività Respiratoria (eliminazione di CO2)

Attività Renale (escrezione di urine acide o basiche)

Sistemi Tampone Sistemi Tampone intraintra-- ed extraed extra--cellulari cellulari

Attività Respiratoria Attività Respiratoria ((eliminazione di COeliminazione di CO22) )

Attività Renale Attività Renale ((escrezione di urine acide o basicheescrezione di urine acide o basiche) )

SISTEMI TAMPONESISTEMI TAMPONESISTEMI TAMPONE

Tampone = meccanismo chimico che tende a mantenere costante la

concentrazione di H+ di un sistema, legando o liberando H+

in caso rispettivamentedi aumento o diminuzione del

protone

Tampone =Tampone = meccanismo chimico che meccanismo chimico che tende a mantenere costante la tende a mantenere costante la

concentrazione di concentrazione di HH++ di un di un sistemasistema, , legandolegando o o liberandoliberando HH++

in in casocaso rispettivamenterispettivamentedi di aumentoaumento o o diminuzionediminuzione del del

protoneprotone

Tampone + Tampone + HH++ HTamponeHTampone

Polianioni Proteici Plasmatici e Tissutali (Prn-)

Polianioni Proteici Eritrocitari(Emoglobina: Hbn-)

Sistemi Tampone Inorganici• Bicarbonato

(HCO3-)

• Fosfato monobasico/Fosfato bibasico(HPO4

2-/H2PO4-)

PolianioniPolianioni Proteici Proteici Plasmatici e Plasmatici e TissutaliTissutali ((PrPrnn--) )

PolianioniPolianioni Proteici Proteici EritrocitariEritrocitari((Emoglobina: Emoglobina: HbHbnn--) )

Sistemi Tampone InorganiciSistemi Tampone Inorganici•• BicarbonatoBicarbonato

((HCOHCO33--) )

•• Fosfato monobasico/Fosfato Fosfato monobasico/Fosfato bibasicobibasico((HPOHPO44

22--/H/H22POPO44--) )

=RISERVA ALCALINA

==RISERVA ALCALINARISERVA ALCALINA

capacità tampone del sanguecapacità tampone del sanguecapacità tampone del sangue

concentrazione di HCO3- nel plasma concentrazione di concentrazione di HCOHCO33-- nel plasma nel plasma

24mEq/l24mEq/l==

REGOLAZIONE RESPIRATORIA dell’equilibrio acido-base

REGOLAZIONE RESPIRATORIA REGOLAZIONE RESPIRATORIA dell’equilibrio acidodell’equilibrio acido--base base

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-COCO22 + H+ H22OO HH22COCO3 3 HH++ + HCO+ HCO33--

influenzano l’attività influenzano l’attività dei dei

centri respiratoricentri respiratori

COCO22 HH++

Aumento Aumento delladellaVentilazione Polmonare Ventilazione Polmonare

COCO22 HH++

Diminuzione Diminuzione delladellaVentilazione Polmonare Ventilazione Polmonare

REGOLAZIONE RENALE dell’equilibrio acido-base REGOLAZIONE RENALE REGOLAZIONE RENALE dell’equilibrio acidodell’equilibrio acido--base base

1. Riassorbimento degli HCO3- filtrati

dai glomeruli e Secrezione di H+

2. Secrezione di H+ e Produzione di Nuovi HCO3

-

2. 2. Secrezione di Secrezione di HH++ e Produzione di e Produzione di Nuovi HCONuovi HCO33

--

Stimoli alla Secrezione Stimoli alla Secrezione TubulareTubulare di di HH++

COCO2 2 HH++

nel liquido nel liquido extracellulare extracellulare

ALTERAZIONIdell’EQUILIBRIO ACIDO-BASE

ALTERAZIONIALTERAZIONIdell’EQUILIBRIO ACIDOdell’EQUILIBRIO ACIDO--BASE BASE

ACIDOSI = diminuzione della riserva alcalina – aumento della quantità

di acidi complessivi nei liquidi organici

ALCALOSI = aumento della riserva alcalina – diminuzione della quantità di acidi complessivi nei liquidi organici

ACIDOSI = ACIDOSI = diminuzione della riserva diminuzione della riserva alcalina alcalina –– aumento della quantità aumento della quantità

di acidi complessivi nei liquidi organici di acidi complessivi nei liquidi organici

ALCALOSI = ALCALOSI = aumento della riserva aumento della riserva alcalina alcalina –– diminuzione della quantità di diminuzione della quantità di acidi complessivi nei liquidi organici acidi complessivi nei liquidi organici

COMPENSATA = sistemi tampone efficaci nel mantenere costante il pH

SCOMPENSATA = annullamento della riserva alcalina e modificazione del pH

COMPENSATA = COMPENSATA = sistemi tampone sistemi tampone efficaci nel mantenere costante il efficaci nel mantenere costante il pHpH

SCOMPENSATA = SCOMPENSATA = annullamento della annullamento della riserva alcalina e modificazione del riserva alcalina e modificazione del pHpH

Acidosi – Alcalosi RESPIRATORIA

Aumento (Ipercapnia) - Diminuzione (Ipocapnia) degli Acidi Volatili (CO2)

Acidosi – Alcalosi METABOLICA

Aumento – Diminuzionedegli Acidi Fissi

Acidosi – Alcalosi MISTA

Acidosi Acidosi –– Alcalosi Alcalosi RESPIRATORIARESPIRATORIA

Aumento Aumento ((IpercapniaIpercapnia) ) -- Diminuzione Diminuzione ((IpocapniaIpocapnia) ) degli Acidi Volatili degli Acidi Volatili (CO(CO22) )

Acidosi Acidosi –– Alcalosi Alcalosi METABOLICAMETABOLICA

Aumento Aumento –– DiminuzioneDiminuzionedeglidegli Acidi FissiAcidi Fissi

Acidosi Acidosi –– Alcalosi Alcalosi MISTAMISTA

ACIDOSI RESPIRATORIAACIDOSI ACIDOSI RESPIRATORIARESPIRATORIA

si verifica in corso di si verifica in corso di INSUFFICIENZA RESPIRATORIA INSUFFICIENZA RESPIRATORIA

IPOVENTILATORIA IPOVENTILATORIA

Cause ExtraCause Extra--Polmonari Polmonari

Cause Polmonari Cause Polmonari

COCO2 2

ALCALOSI RESPIRATORIAALCALOSI ALCALOSI RESPIRATORIARESPIRATORIA

si verifica in corso di si verifica in corso di IPERVENTILAZIONE POLMONARE IPERVENTILAZIONE POLMONARE

IpossiemiaIpossiemia

Particolari Stati Emotivi Particolari Stati Emotivi

COCO2 2

ACIDOSI METABOLICAACIDOSI ACIDOSI METABOLICAMETABOLICAMeccanismi Meccanismi PatogeneticiPatogenetici: :

1)1) Aumento della Produzione di Acidi Fissi Aumento della Produzione di Acidi Fissi

2)2) Aumento dell’Apporto di Acidi Fissi Aumento dell’Apporto di Acidi Fissi dall’esterno dall’esterno

3)3) Diminuzione dell’Eliminazione Renale Diminuzione dell’Eliminazione Renale degli Acidi Fissi degli Acidi Fissi

4)4) Eccessiva Perdita di Basi Eccessiva Perdita di Basi

1)1) AUMENTOAUMENTO della della PRODUZIONEPRODUZIONEdi Acidi Fissi di Acidi Fissi (Alterazioni Metaboliche)(Alterazioni Metaboliche)

-- DIABETE: DIABETE: aumentata ed incompleta aumentata ed incompleta metabolizzazionemetabolizzazione dei grassi dei grassi

(produzione di corpi (produzione di corpi chetonicichetonici: : acido acido acetaceticoacetacetico, ,

acido acido betabeta--idrossiidrossi--butirricobutirrico) )

-- DIGIUNO DIGIUNO

-- FEBBRE FEBBRE

-- TIREOTOSSICOSI TIREOTOSSICOSI

2)2) AUMENTOAUMENTO dell’dell’APPORTO APPORTO di Acidi Fissi dall’esternodi Acidi Fissi dall’esterno

Intossicazione da Intossicazione da Cloruro di Ammonio Cloruro di Ammonio

3) DiminuzioneDiminuzione dell’dell’EliminazioneEliminazioneRenaleRenale degli Acidi Fissidegli Acidi Fissi

-- InsufficenzaInsufficenza Renale Acuta Renale Acuta

-- Insufficienza Renale Cronica Insufficienza Renale Cronica

-- Acidosi Acidosi TubulareTubulare Renale Renale

4) Eccessiva Eccessiva PERDITAPERDITA di di BASIBASI

Diarrea Profusa Diarrea Profusa ((perdita di HCOperdita di HCO33

--) )

ALCALOSI METABOLICAALCALOSI ALCALOSI METABOLICAMETABOLICA

Meccanismi Meccanismi PatogeneticiPatogenetici: :

1)1) Eccessiva Introduzione di Basi Eccessiva Introduzione di Basi dall’esterno dall’esterno

2)2) Eccessiva Perdita di Acidi Fissi Eccessiva Perdita di Acidi Fissi

1) Eccessiva Eccessiva IntroduzioneIntroduzione di di BasiBasidall’esternodall’esterno

Assunzione di Forti Dosi di Assunzione di Forti Dosi di BicarbonatoBicarbonato di Sodiodi Sodioa scopo Terapeutico a scopo Terapeutico

((gastrite, ulcera pepticagastrite, ulcera peptica) )

2) Eccessiva Eccessiva PerditaPerdita di di Acidi FissiAcidi Fissi

•• Vomito Ripetuto Vomito Ripetuto ((perdita di forti quantità di perdita di forti quantità di HClHCl) )

•• Somministrazione di Diuretici, Somministrazione di Diuretici, Eccessiva Produzione di Eccessiva Produzione di AldosteroneAldosterone((aumentata secrezione di aumentata secrezione di HH++ per per

aumento del riassorbimento di sodioaumento del riassorbimento di sodio) )

1. EFFETTI dell’ACIDOSI1.1. EFFETTI dell’ACIDOSIEFFETTI dell’ACIDOSI

Alterazione di Velocità delle Reazioni Alterazione di Velocità delle Reazioni Chimiche Cellulari Chimiche Cellulari

Stimolazione dei Centri Respiratori Stimolazione dei Centri Respiratori

Depressione del Sistema Nervoso Depressione del Sistema Nervoso Centrale Centrale

Aumento dello Scambio fra Aumento dello Scambio fra HH+ extra+ extra--cellularecellulare e K+ intrae K+ intra--cellularecellulare

((IperkaliemiaIperkaliemia))

2. EFFETTI dell’ACIDOSI2. EFFETTI dell’ACIDOSI2. EFFETTI dell’ACIDOSI

•• Ipoeccitabilità muscolare Ipoeccitabilità muscolare

•• Aritmie ed Arresto Cardiaco Aritmie ed Arresto Cardiaco

1. EFFETTI dell’ALCALOSI 1.1. EFFETTI dell’ALCALOSI EFFETTI dell’ALCALOSI

Alterazione di Velocità delle Reazioni Alterazione di Velocità delle Reazioni Chimiche Cellulari Chimiche Cellulari

Depressione dei Centri Respiratori Depressione dei Centri Respiratori

IpereccitabilitàIpereccitabilità del Sistema Nervoso del Sistema Nervoso Centrale Centrale

2. EFFETTI dell’ALCALOSI 2. EFFETTI dell’ALCALOSI 2. EFFETTI dell’ALCALOSI Ridotta Dissociazione dei Sali di Calcio Ridotta Dissociazione dei Sali di Calcio

((IpocalcemiaIpocalcemia))

Diminuzione dello Scambio fra Diminuzione dello Scambio fra HH+ + extraextra--cellularecellulare e K+ intrae K+ intra--cellularecellulare

((IpokaliemiaIpokaliemia))

•• IpereccitabilitàIpereccitabilità ((convulsioni, convulsioni, tetaniatetania) muscolare) muscolare

•• Aritmie ed Arresto CardiacoAritmie ed Arresto Cardiaco