EQUILIBRIO ACIDO-BASE

EQUILIBRIO
ACIDO-BASE
ED APPLICAZIONE
ALL’EMOGAS-ANALISI
SOMMARIO

ASPETTI GENERALI DELL’EQUILIBRIO
ACIDO-BASE

EGA (EMOGAS-ANALISI)
ASPETTI GENERALI

DELL’EQUILIBRIO ACIDOBASE
pH



Il pH nel sangue deve essere sempre mantenuto
in limiti molto stretti (VN di pH = 7.35-7.45) che
corrispondono a una concentrazione di
idrogenioni di 35-45 nmol/L (35 sta per un pH di
7.45 e 45 per un valore di pH di 7.35).
Valore maggiori di 120 nmol/L (pH=6.95) o minori
di 20 nmol/L (pH=7.70) non sono compatibili con
la vita.
E’ piu’ utile usare la concentrazione idrogenionica
nel sangue come valore in nmol/L che come pH
PRODUZIONE DEGLI IONI H+. 1

Sono prodotti nell’organismo dal Metabolismo
ossidativo dgli AA di proteine solforate assunte
con la dieta (circa 60 mmol/giorno).

Eliminazione degli idrogenioni con le urine.
(dieta ricca di proteine animali=urine molto
acide)
PRODUZIONE DEGLI IONI H+. 2




Sono prodotti nell’organismo anche dal
Metabolismo ossidativo dei glucidi, lipidi e
proteine che producono CO2 e H2O.
La CO2 in acqua forma un acido debole= acido
carbonico che si dissocia in H+ e HCO3Queste quantita’ di H+ possono sbilanciare
l’equilibrio acido-base.
Eliminazione della CO2 attraverso la respirazione
(Acido carbonico= acido volatile)
PRODUZIONE DEGLI IONI H+. 3
PRODUZIONE E
ELIMINAZIONE DI H+
I TAMPONI DEL SANGUE. 1




I tamponi sono sali di acidi deboli che in
soluzione sono capaci di legare gli idrogenioni
H+
I tamponi del sangue non rimuovono gli H+ ma
annullano il loro effetto in maniera temporanea
L’eliminazione vera avviene nel rene
I principali tamponi del sangue sono le proteine,
in particolare l’emoglobina, (presente negli RBC)
e lo ione bicarbonato (presente nell’ECF).
I TAMPONI DEL SANGUE. 2



Mentre I tamponi semplici diventano
rapidamente inefficaci (dopo che hanno legato l’
H+), il bicarbonato continua a svolgere la
funzione tampone perche’ l’acido carbonico,
viene rimosso dal processo della respirazione.
Solo quando lo ione bicarbonato e’ stato
saturato, perde la sua funzione tamponante.
Quindi lo stato acido-base di un paziente e’
valutato facendo riferimento alla
concentrazione di bicarbonato.
I TAMPONI DEL SANGUE. 3



L’associazione di H+ al bicarbonato e’ molto
efficiente
La dissociazione dell’acido carbonico in CO2 e
H2O e’ invece piuttosto lenta
Questa reazione e’ accelerata nell’organismo
dall’enzima anidrasi carbonica (si trova
principalmente negli eritrociti e nei reni)
ESCREZIONE DI H+ NEL RENE




Tutti gli H+ prodotti devono comunque essere
escreti dal rene rigenerando il bicarbonato
La reazione di rigenerazione del bicarbonato
avviene nel tubulo renale
Gli H+ escreti nelle urine devono comunque
essere tamponati.
I tamponi urinari sono il fosfato e l’ammoniaca
RUOLO DELLA RESPIRAZIONE
E DEL RENE
Equazione di Henderson-Hasselbalch
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


Definisce il pH in rapporto alla CO2.
E' derivata come segue:
H2CO3 = H+ + HCO3La legge dell'azione di massa dà la costante di
dissociazione dell'acido carbonico Ka:
Ka = (H+) * (HCO3-)/H2CO3
al momento che la concentrazione dell'acido carbonico
è proporzionale alla concentrazione di CO2 disciolta:
Ka = (H+) * (HCO3-)/aCO2
IMPORTANZA DELL’EQUAZIONE
pKa = (H+) * (HCO3-)/aCO2

Questa equazione consente di calcolare la
concentrazione dello ione bicarbonato perche’:

(H+) si misura con l’elettrodo per il pH
CO2 si misura con l’elettrodo per la CO2
a e’ una costante
pKa e’ una costante (6.5)
Quindi (HCO3-) rimane l’unica incognita




Equazione
Riassorbimento del bicarbonato
Escrezione di idrogenioni
Escrezione degli idrogenioni
Funzione del rene
ACIDOSI

In questi casi il pH del sangue, normalmente
alcalino, vira verso l’acidità. Ne consegue una
alterazione dell’equilibrio acido-base.
Acidosi respiratoria.
È
legata all’aumento della CO2 (per
ipercapnia da ipoventilazione alveolare
globale) che fa aumentare l’acido
carbonico circolante che a sua volta
determina un aumento degli ioni H+ e
HCO3-). Si tratta quindi di una acidosi
non legata alla diminuzione delle basi
tampone bensì all’aumento degli ioni
idrogeno.
Acidosi metabolica.

Legata ad un eccesso di acidi fissi nel sangue
con aumento di ioni H+ e conseguente
diminuzione delle basi tampone. Si verifica
nella chetoacidosi diabetica e alcolica, in
alcune intossicazioni, nelle situazioni che
determinano acidosi lattica come lo shock,
l’etilismo, alterazioni del metabolismo
glicidico. Opportuno il ricorso alla
somministrazione di basi tampone come il
bicarbonato di sodio.
ALCALOSI

Caratterizzata dall’aumento eccessivo delle
sostanze alcaline, quali gli ioni carbonato e
bicarbonato, che fanno aumentare il pH a valori
oltre 7,4.
Alcalosi respiratoria.


Legata alla riduzione della CO2 plasmatica (da
ipocapnia conseguente ad una iperventilazione
polmonare) che porta ad una diminuzione della
concentrazione degli ioni H+ con aumento degli
HCO3È conseguente alle cause che determinano
iperventilazione come la respirazione assistita
(in corso di anestesia) o ipossiemia (altitudine,
malattie polmonari, anemie) o stimolazione dei
centri di regolazione del respiro (tumori,
psiconevrosi, intossicazioni da salicilato).
Alcalosi metabolica.


Dovuta ad eccessiva perdita di idrogenioni e di
altri elettroliti come avviene nel vomito o nelle
occlusioni intestinali o per cause renali come
nell’iperaldosteronismo primario e secondario
o per l’utilizzo di alcuni diureticodiuretici.
Altre volte è legata all’aumento delle basi
tampone come può accadere per abuso di
assunzione di bicarbonato o in
antibioticoterapie ad alte dosi con penicillina
(perdita di K), o nel corso di alcuni stati
caratterizzati da ipovolemie gravi.
L’emogasanalisi (EGA)
- pH
-
pCO2
- pO2
- B. E.
- HCO3-
Come si esegue l’EGA ?
- siringa eparinata
- prelievo in anaerobiosi
- misurazione immediata
EGA ARTERIOSA
EGA CAPILLARE
EGA VENOSA
IL pH
Il pH è espressione della concentrazione di
H+:
pH : - log [ H+]
Si misura con elettrodo a vetro classico
Valori normali di pH
7.4
( 7.38 – 7.42 )
Valori compatibili con la vita
6.8 – 7.8
pCO2

La pCO2 è un indice della pressione parziale di
carico acido. La pCO2 varia in maniera lineare con
la concentrazione plasmatica dell’acido carbonico;
ad un aumento dell’acido carbonico corrisponde
quindi un aumento della pCO2 e viceversa.
La pCO2 è dunque l’espressione gassosa dell’acido
carbonico eliminato dall’organismo mediante la
ventilazione polmonare.

Si misura con un elettrodo a vetro
modificato
pO2


La pO2 è un indice della concentrazione
inspiratoria di 02 misurata a livello del
mare in un adulto normale. Il contenuto
arterioso in ossigeno deve essere il più alto
possibile per apportare la quantità di
ossigeno massimale al cuore e al cervello.
Solitamente a ogni atto inspiratorio si
introduce nel polmone una concentrazione di
20,9% di O2, e la pO2 misurata su questo
valore deve risultare > 80 mmHg; se risulta
inferiore il paziente è ipossiemico.
Si misura con un elettrodo amperometrico
Ione Bicarbonato


I bicarbonati rappresentano il carico basico: ad
1,2 mEq/L di acido devono corrispondere 24
mEq/L di bicarbonati perchè la bilancia acidobase risulti in equilibrio.
Non si misura ma si calcola dall’equazione
di Henderson Hasselbalch
BASE EXCESS (BE)


BE o l’Eccesso di Basi costituisce una misurazione del
livello di acido metabolico che normalmente è zero. Le basi
del sangue (basi totali) sono circa 48 mmol/l in rapporto
alla concentrazione di emoglobina. Le modificazioni delle
basi ematiche sono dette eccesso o deficit di basi. Quando
diciamo che un paziente ha un eccesso di basi di meno
dieci “significa” che questo paziente ha un eccesso di
acido metabolico (acidosi) di 10 mEq/L. L’eccesso di basi
è utilizzato per calcolare la quantità di trattamento richiesta
per contrastare l’acidosi.
NON SI MISURA
CALCOLO BE

Nel diagramma
derivato da
Nomogramma in Vivo
di Siggaard-Andersen
sono evidenziate le
componenti
respiratoria (PCO2) e
metabolica (Base
Excess) e come
l’interazione tra le due
determini il pH.
L’EGA NORMALE
arteriosa
venosa
7.38 – 7.42
7.32 – 7.38
pCO2
36 – 44
42 – 50
HCO3-
22 – 26
23 – 27
BE
+2 - -2
pH
mmHg
mEq/l