L’ equilibrio acido-base

Massimo Campieri

IBD unitUniversità di Bologna

Radicali acidiRadicali acidi

Produzione:•CO2

•Catabolismo proteico

Eliminazione:•Polmonare

•Gastrointestinale (vomito e

secrezione di HCO3-)•Renale

Sistemi tampone

Equilibrio tra produzione e l’eliminazione

dei radicali acidi così da mantenere valori costanti

di pH 7.4

Sistema tampone extracellulare

(sistema acido carbonico/Bicarbonato)

Sistema tampone cellulare

(Hb, fosfati e proteine)

Sistema tampone acido carbonico/bicarbonato

CO2 + H20 H2CO3 HCO3- +

H+

[H+] [HCO3-]

[CO2] [H2O]

K =

pK+ log[HCO3-]

[CO2]

pH =

6.1 + log attività metabolica (rene)

attività ventilatoria (polmone)pH =

In un prelievo di sangue arterioso

pH = 7.4 HCO3 = 24 mEq/l PCO2 = 40 mmHg

ACIDOSIEccesso di

radicali acidi nelsangue causata

da alterazionidel metabolismo (a. metabolica)

o della ventilazione

(a. respiratoria)

ALCALOSIEccesso di

radicali basicii nelsangue causata

da alterazionidel metabolismo (a. metabolica)

o della ventilazione

(a. respiratoria)

Evento fisiologico primitivo

Meccanismo di compenso secondario

Disturbo pH H+ Alterazione primitiva

Compenso

Acidosi

metabolica

Acidosi

respiratoria

Alcalosi

metabolica

Alcalosi respiratoria

HCO3 pCO2

pCO2 HCO3

HCO3 pCO2

pCO2 HCO3

Acidosi metabolica Diminuzione di 1.2 mmHg della pCO2 per ogni decremento degli HCO3 di 1 mEq/l

Alcalosi metabolica Aumento della pCO2 di 0.7 mmHg per ogni aumento di 1 mEq/l di HCO3

Acidosi respiratoria acuta Aumento degli HCO3 di 1 mEq/l per ogni aumento di 10 mmHg di pCO2 (solo parzialmente funzionanti meccanismi di compenso renali)

Acidosi respiratoria cronica Aumento degli HCO3 di 3.5 mEq/l per ogni aumento di 10 mmHg di pCO2 (meccanismi renali a pieno regime)

Alcalosi respiratoria acuta Riduzione degli HCO3 di 2 mEq/l per ogni decremento di 10 mmHg della pCO2

Alcalosi respiratoria cronica Riduzione degli HCO3 di 5 mEq/l per ogni decremento di 10 mmHg della pCO2

HCO3

HCO3

pCO2

pCO2

pCO2

pCO2

Cause di acidosi metabolicaRidotta eliminazione di H+:

a. Ridotta produzione di NH4+Insufficienza renaleIpoaldesteronismo

b. Ridotta secrezione di ioni H+Acidosi tubulare distale

Aumento quota H+:a. Acidosi latticab. Chetoacidosi

c. Intossicazioni (salicilati,formaldeide,metanolo,zolfo,cloruro di ammonio,toluene)

d. Rabdomiolisi massivaPerdita di HCO3-:

a. Perdite intestinali (diarrea,fistole pancreatiche, biliari e intestinali,colestiramina,ureterosigmoidostomia)

b. Perdite renali Acidosi tubulare prossimale

GAP ANIONICO

QUOTA DI ANIONI NON MISURABILI

Gap anionico = Na+ plasmatico – (Cl- plasmatico + HCO3

- plasmatico)[Na+ - (Cl- + HCO3

-)] = 140 – (105 + 24) = 11 (9-14 u.n. mEq)

Acidosi con elevato gap anionico (acidosi normocloremica)

a. Accumulo di radicali acidi:acidosi lattica(lattati)

chetoacidosi(betaidrossibutirrato)insufficienza renale (solfati,fosfati,urati)

intossicazioni (salicilati,metanolo)b. Rabdomiolisi imponente

Acidosi con normale gap anionico (acidosi ipercloremica)a. Perdite di HCO3 intestinali o renali

b. Abbondanti assunzioni di cloruro d’ammonio o liquidi per

alimentazione parenteralec. Chetoacidosi in trattamento insulinico con abbondante

perditadi chetoacidi nelle urine

Sintomi tipici di acidosi metabolica

(HCO3 < 10 mEq/l):

•Dispnea da sforzo o a riposo•Aritimie ventricolari

•Riduzione contrattilità miocardica•Sintomi neurologici

•Sintomi muscolo-scheletrici

Cause di acidosi respiratoria

a. Inibizione del centro respiratorio midollareb. Alterazioni della muscolatura respiratoria e

della gabbia toracica

c. Ostruzione delle vie aeree superiorid. Alterazione degli scambi attraverso i capillari

polmonarie. Ventilazione meccanica

a. Inibizione del centro respiratorio midollare

Acuta:• farmaci (oppiacei,anestetici e sedativi)• ossigenoterapia nell’ipercapnia cronica

• arresto cardiaco• sindrome sonno-apnea centrale

Cronica:• obesità estrema (S. di Pickwick)

• lesioni del sistema nervoso centrale

b. Alterazioni della m. respiratoria e della gabbia toracica

Acuta:• astenia muscolare

(crisi miastenica, s. di Guillan-Barrè, paralisi periodica, aminoglicosidi)

Cronica:• astenia muscolare:

poliomielite, sclerosi laterale amiotrofica, sclerosi multipla;

• cifoscoliosi• obesità estrema

c. Ostruzione delle vie aeree superiori:

Acuta:• aspirazione di corpo estraneo o vomito

• s. sonno apnea ostruttiva• laringospasmo

d. Alterazione degli scambi gassosi attraverso

i capillari polmonari:

Acuta:• esacerbazione di patologia polmonare

•sindrome respiratoria dell’ adulto (ARDS)•crisi asmatica grave o polmonite

• edema polmonare acuto cardiogeno• pneumotorace o emotorace

Croniche:• malattie polmonari ostruttive corniche:

bronchiti,enfisema

Sintomi tipici di acidosi respiratoria acuta:

Cefalea, offuscamento visus, agitazioneed ansia, tremori, delirio e sonnolenza

Cause di alcalosi metabolicaPerdite di H+:

• gastroenteriche: (vomito, sondino naso-gastrico, diarrea

tp con resine a scambio ionico)b. renali: diuretici dell’ansa o tiazidici, mineralcorticoidi

scarso apporto di cloruri, ipercalcemia (Milk-alkali syndrome)

c. passaggio nelle cellule: ipokaliemia, alimentazione dopo digiuno prolungatoEccesso di HCO3:

• Trasfusioni di sangue• Terapie con NaHCO3

Alcalosi da contrazione della volemia: diuretici dell’ansa, perdite gastriche in pz acloridrici,

sudorazione abbondante in pz con fibrosi cistica)

Sintomi tipici di alcalosi metabolica:

• Paziente asintomatico

• Astenia, crampi muscolari e capogiri in ortostatismo

(sintomi legati alla ipovolemia)

• Poliuria, polidipsia, debolezza muscolare(sintomi legati all’ipokaliemia)

• Parestesie, spasmi carpali-tarsali, capogiri(rari sintomi legati all’alcalemia)

Cause di alcalosi respiratoria:

Ipossiemia:

• malattie polmonari (polmoniti, fibrosi interstiziale, embolia ed edema polmonare)

• scompenso cardiaco• Ipotensione o grave anemia

• Alte quote

Sintomi tipici di alcalosi respiratoria:

Sintomi neurologici:

•alterazione dello stato di coscienza, crampi muscolari, parestesie, spasmo carpopedale e

sincope

Na+ nell’extracellulare

Diminuito Aumentato

Diminuita osmolalità extracellulare

Aumentata osmolalità extracellulare

H2O versol’intracellulare

SeteH2O

Equilibrio idrico

negativo

Volume extracellulare diminuito

H2O versol’extracellulare

SeteH2O

Equilibrio idrico

positivo

Volume extracellulare aumentato

Volume extracellulare

Aumentato Diminuito

Aumento del liquidointerstiziale

Diminuito ritornovenoso

EDEMA

Insufficienza cardiaca

congestiziaEdema

polmonare

Diminuita gittatacardiaca

Diminuito flusso ematico periferico

Aumento del volume ematico

Vasocostrizione riflessa

pH CO2

Acidosi metabolica (la Co2 esprime un’aumentata attività ventilatpria)

Ridotta attività ventilatoria quindi acidosi respiratoria

Alcalosi metabolica non dipendente da meccanismi ventilatori

Eccesso di attività ventilatoria quindi alcalosi respiratoria

pH HCO3 pCO2

7.32 14 28

7.47 14 20

7.51 38 49

7.40 24 40

7.22 26 60