Violazioni dello stato acido-base

Una delle principali costanti del corpo è la costanza della concentrazione di ioni idrogeno (H ⁺ ) nel fluido extracellulare, che negli individui sani è 40 ± 5 nmol / l. Per comodità, la concentrazione di H ^{+ è} più spesso espressa come un logaritmo negativo (pH). Normalmente, il pH del fluido extracellulare è 7.4. La regolazione del pH è necessaria per il normale funzionamento delle cellule del corpo.

Lo stato acido-base del corpo include tre meccanismi principali:

• funzionamento di sistemi tampone extra-intracellulari;
• meccanismi regolatori respiratori;
• meccanismo renale.

Violazioni dello stato acido-base: reazioni patologiche associate a una violazione dello stato acido-base. Isoli l'acidosi e l'alcalosi.

Sistemi tampone del corpo

Poiché i sistemi tampone sono sostanze organiche e inorganiche che impediscono un brusco cambiamento nella concentrazione di H ⁺ e, rispettivamente, il valore del pH quando si aggiungono acido o alcali. Questi includono proteine, fosfati e bicarbonati. Questi sistemi si trovano sia all'interno che all'esterno delle cellule del corpo. I principali sistemi tampone intracellulari sono proteine, fosfati inorganici e organici. I tamponi intracellulari compensano quasi tutto il carico con acido carbonico (H ₂ CO ₃ ), oltre il 50% del carico da altri acidi inorganici (fosforico, cloridrico, solforico, ecc.). Il principale tampone extracellulare dell'organismo è il bicarbonato.

[1], [2], [3], [4]

Meccanismi respiratori della regolazione del pH

Essi dipendono dal lavoro dei polmoni, che sono in grado di mantenere la pressione parziale dell'anidride carbonica (CO ₂ ) nel sangue al livello richiesto, nonostante le grandi fluttuazioni nella formazione di acido carbonico. La regolazione del rilascio di CO ₂ avviene a causa di cambiamenti nella velocità e nel volume della ventilazione polmonare. Un aumento del volume minuto della respirazione porta ad una diminuzione della pressione parziale dell'anidride carbonica nel sangue arterioso e viceversa. I polmoni sono considerati la prima linea nel mantenimento dello stato acido-base, in quanto forniscono un meccanismo per la regolazione immediata del rilascio di CO ₂.

Meccanismi renali per mantenere lo stato acido-base

I reni sono coinvolti nel mantenimento dello stato acido-base, espellendo nelle urine un eccesso di acidi e preservando la base per l'organismo. Ciò è ottenuto attraverso una serie di meccanismi, i principali dei quali sono:

• riassorbimento da gemme di bicarbonati;
• formazione di acidi titolati;
• la formazione di ammoniaca nelle cellule dei tubuli renali.

Riassorbimento di bicarbonato di rene

Nei tubuli prossimali dei reni, quasi il 90% di HCO ~ viene assorbito non attraverso il trasporto diretto di HCO attraverso la membrana, ma attraverso meccanismi metabolici complessi, la più importante delle quali è la secrezione nel lume del nefrone H ⁺.

Le cellule dei tubuli prossimali del biossido di acqua e carbonio sotto l'influenza dell'enzima carbonica formano acido carbonico instabile, che rompe rapidamente in H ⁺ e HC0 ₃ ". Le cellule risultanti tubuli ioni idrogeno vengono trasferiti alla membrana luminale dei tubuli dove scambiano per Na ⁺, in per cui H ⁺ immettere il lume del tubulo, e cationi sodio -. Una cellula, e quindi lo scambio di sangue avviene tramite una proteina di trasferimento speciale - Na ⁺ -H ⁺. Scambiatore ricevuta nel lume degli ioni idrogeno nefrone attiva riassorbimento in HC0 sangue ₃ ~. Contemporaneamente, nel lume dello ione tubulo idrogeno rapidamente collegato al filtrato costantemente HC0 ₃ per formare acido carbonico. Con l'assistenza di anidrasi carbonica esercitata sul lato luminale della kaomki pennello, H2C0 ₃ è convertito in H ₂ 0 e CO _z In questo carbonio si diffonde anidride indietro nelle cellule tubulari prossimali dove si unisce l'H ₂ 0 per formare acido carbonico, e questo completa il ciclo.

Pertanto, la secrezione di ione H ⁺ fornisce il riassorbimento del bicarbonato in una quantità equivalente di sodio.

Nell'anello di Henle, circa il 5% del bicarbonato filtrato viene riassorbito e nel tubo di raccolta - un altro 5%, anche a causa della secrezione attiva di H ⁺.

Formazione di acidi titolati

Alcuni acidi deboli presenti nel plasma vengono filtrati e fungono da sistemi tampone di urina. La loro capacità tampone si chiama "acidità titolabile". Il componente principale del buffer di urina sporge NR0 ₄ ~, che dopo l'aggiunta di ioni idrogeno viene convertito in dvuzameschonny ione acido fosforico (NR0 ₄ ² + H ⁺ = H ₂ PO ~) avente una minore acidità.

[5], [6]

Formazione di ammoniaca nelle cellule dei tubuli renali

L'ammoniaca si forma nelle cellule dei tubuli renali durante il metabolismo dei chetoacidi, in particolare la glutammina.

A livello neutro e specialmente a valori bassi del pH del fluido tubolare, l'ammoniaca si diffonde dalle cellule tubulari nel suo lume, dove si combina con H ⁺ per formare un anione di ammonio (NH ₃ + H ⁺ = NH ₄ ⁺ ). Nella sezione ascendente dell'anello, avviene il riassorbimento dei cationi NH ₄ ⁺, che si accumulano nella sostanza cerebrale del rene. Una piccola quantità di anioni di ammonio si dissocia in NH e ioni di idrogeno che vengono riassorbiti. NH ₃ può diffondersi nei tubi di raccolta, dove funge da buffer per H ⁺ secreto da questa unità di nefrone.

La capacità di aumentare la formazione di escrezione di NH ₃ e NH ₄ ⁺ è considerata la principale reazione di adattamento dei reni con aumento dell'acidità, che consente la rimozione di ioni di idrogeno da parte dei reni.

[7], [8], [9]

Violazioni dello stato acido-base

In varie condizioni cliniche la concentrazione di ioni idrogeno nel sangue può deviare dalla norma. Ci sono due principali reazioni patologiche associate alla violazione dello stato acido-base, acidosi e alcalosi.

L'acidosi è caratterizzata da basso pH del sangue (alta concentrazione di H ⁺ ) e bassa concentrazione di bicarbonati nel sangue;

L'alcalosi è caratterizzata da un alto pH del sangue (bassa concentrazione di H ⁺ ) e un'alta concentrazione di bicarbonati nel sangue.

Esistono varianti semplici e miste della violazione dello stato acido-base. Nelle forme primarie o semplici, si osserva solo una violazione di questo equilibrio.

Varianti semplici del disturbo acido-base

• Acidosi respiratoria primaria Associata ad un aumento p _e CO ₂.
• alcalosi respiratoria primaria. Si verifica a seguito di una diminuzione
• L'acidosi metabolica. A causa di una diminuzione della concentrazione di HCO ₃ ~.
• Alcalosi metabolica Si verifica quando _viene aumentata la concentrazione di HCO ₃.

Abbastanza spesso, i suddetti disturbi possono essere combinati in un paziente e sono designati come misti. In questo libro di testo, ci concentreremo su semplici forme metaboliche di questi disturbi.