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
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
α 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
pH
pCO2
arteriosa
venosa
7.38 – 7.42
7.32 – 7.38
36 – 44
42 – 50
mmHg
HCO3-
22 – 26
BE
+2 - -2
23 – 27
mEq/l