UNIVERSIT DEGLI STUDI DI FOGGIA FACOLT DI MEDICINA

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FOGGIA FACOLTÀ DI MEDICINA E CHIRURGIA CATTEDRA DI NEFROLOGIA Direttore: Prof. Loreto GESUALDO Alterazioni dell’Equilibrio Acido-Base - Cenni -

Equilibrio Acido-Base Ogni giorno il nostro organismo produce acidi. La maggior quantità di acido prodotto è conseguenza della respirazione cellulare. CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H+ + HCO 3 - Acido carbonico 20. 000 mmoli/die vs 80 mmol/die altri acidi

Equilibrio Acido-Base Gli ioni H+ non appena prodotti, vengono immediatamente neutralizzati sistemi tampone rene / respirazione [H+] 35 -40 nmol/l

L’importanza del p. H NH 3+ R C NH 3+ COO- + H+ R C COOH H H Aminoacidi anfipatici Aminoacidi a carica netta positiva

Sintomi legati alla variazione di p. H [H+] nmol 16 40 160 p. H Sintomi 7. 8 - convulsioni - aritmia - irritabilità 7. 4 6. 8 ALCALEMIA --------- sopore - apatia - coma ACIDEMIA

Sistemi tampone Le soluzioni tampone (acido debole e base coniugata) hanno la proprietà di consentire minime variazioni di p. H in seguito all’aggiunta di modeste quantità di acido o base

Equilibrio Acido-Base p. H sangue arterioso = 7, 37 -7, 43 Sistemi tampone che consentono di eliminare H 2 CO 3 (sotto forma di CO 2) e acidi non volatili (Fosfati, Solfati, ecc. ): – Tamponi intracellulari • Scambio H+/K+ – Tamponi extracellulari • Sistema Bicarbonato-Acido Carbonico • Regolazione Respiratoria dell’eliminazione di CO 2 • Regolazione Renale dell’Equilibrio Acido-Base mediante: – Riassorbimento tubulare di bicarbonati filtrati a livello glomerulare – Escrezione di acidi fissi (acidità titolabile) – Secrezione tubulare di Ammoniaca (NH 3) ed Idrogenioni (H+) sotto forma di Ioni Ammonio (NH 4+) • Tampone Osseo

Sistemi tampone • Il sangue contiene una miscela di tamponi. • Nel plasma e nel fluidi extracellulari il sistema tampone più importante dell’organismo è il sistema bicarbonato-acido carbonico : H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Acido debole Compone nte respiratori a H+ + HCO 3 Base coniugata Compone nte metabolica

Sistema Bicarbonato-Acido Carbonico p. H = p. K’ 1+ Log [CO 2] = p. CO 2 [HCO 3 -] [CO 2] Equazione di Henderson-Hasselbalch Legge di Henry

Sistema Bicarbonato-Acido Carbonico In condizioni normali: • • p. K’ 1 = 6. 1 = 0, 03 p. CO 2 = 40 mm. Hg [HCO 3 -] = 24 mmol/L p. H = p. K’ 1+ Log [HCO 3 -] p CO 2 p. H = 6, 1 + Log 20 = 7, 4 p. H ‘ideale’

Alterazioni dell’Equilibrio Acido-Base H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Componente Respiratoria Acidosi Metabolica H+ + HCO 3 Componente Metabolica Variazione primitiva p. H Risposta Compensatoria ↓HCO 3 - ↓ ↓PCO 2

H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 H+ + HCO 3 - Acidosi Metabolica Compenso Respiratorio [HCO 3 -] nel sangue arterioso (mmol/l) [H+] nel sangue arterioso (mmol/l) 100 90 80 70 ı ı ı 60 -ı 60 ı 56 52 - 50 40 30 ı ı 120110 100 90 80 70 ı 60 20 ı 50 ı 40 35 48 44 - 30 40 36 - 25 32 28 - 20 24 - 15 20 16 - 10 12 8 - p. CO 2 (mm. Hg) 4 0 7, 1 7, 2 7, 3 7, 4 7, 5 p. H del sangue arterioso 7, 6 7, 7 7, 8

GAP anionico Elettroneutralità Cationi=Anioni AG = [Na+] – ([Cl-] + [HCO 3 -]) 9 -14 mmol/L [140] - ([105] + [24]) • AG rappresenta la predominanza di proteine, ac. organici, fosfati, solfati, rispetto a Ca++ e Mg++ • AG discrimina le acidosi metaboliche ad elevato AG e a basso/normale AG

Normale Acidosi Metabolica Gap Anionico Normale (Ipercloremico) Gap Anionico Aumentato (Normocloremico) A 10 HCO 324 Na+ 140 A 10 HCO 34 Na+ 140 A 30 HCO 34 Na+ 140 Cl 106 Cl 126 Cl 106 Cause Acidosi tubulare (tipo I e II) Perdite gastrointestinali di bicarbonati Infusioni di Acidi Chetoacidosi diabetica Acidosi lattica Uremia Metanolo (con gap osmolare) Etilen glicole (con gap osmolare) Salicilati (senza gap osmolare)

GAP osmolare Differenza espressa in m. Osmol/kg tra Osmolarità attuale (misurata) e Osmolarità normale (270 -290 m. Osmol/kg) GAP Osmolare v. n. <10 m. Osmol/kg Se >10 m. Osmol/kg sospettare intossicazione da sostanze a basso peso molecolare (paraldeide, etilenglicole, etanolo, metanolo, isopropanololo, acetone)

Cause di Acidosi Metabolica Acidosi con GAP Anionico elevato e GAP osmolare normale • • Chetoacidosi Diabetica Chetoacidosi Alcolica Acidosi Lattica Uremia ( NH 4+) Acidosi con GAP Anionico normale e GAP osmolare normale Acidosi con GAP Anionico elevato e GAP osmolare elevato Acidosi con GAP Anionico normale e GAP osmolare elevato • Intox. da Salicilati • Intox. Da sostanze a basso P. M. (paraldeide, etilenglicole, etanolo, metanolo, isopropanololo, acetone

Segni e Sintomi dell’Acidosi Metabolica Sistema Cardiovascolare Ridotta contrattilità cardiaca Ridotta P. A. Ridotta soglia per aritmie ventricolari Sistema Respiratorio Iperventilazione Dispnea Metabolismo Insulinoresistenza Catabolismo proteico Sistema nervoso centrale Ottundimento progressivo Coma Sistema muscolo-scheletrico Osteomalacia Fratture

Alterazioni dell’Equilibrio Acido-Base H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Componente Respiratoria H+ + HCO 3 Componente Metabolica Variazione primitiva p. H Risposta Compensatoria Acidosi Metabolica ↓HCO 3 - ↓ ↓PCO 2 Alcalosi Metabolica ↑HCO 3 - ↑ ↑PCO 2

H 2 O + CO 2 + H = H 2 CO 3 + HCO 3 - Alcalosi Metabolica Risposta Compensatoria [HCO 3 -] nel sangue arterioso (mmol/l) [H+] nel sangue arterioso (mmol/l) 100 90 80 70 ı ı ı 60 -ı 60 ı 56 52 - 50 40 30 ı ı 120110 100 90 80 70 ı 60 20 ı 50 ı 40 35 48 44 40 36 32 28 - 30 25 Compenso Renale 20 24 - 15 20 16 - 10 12 8 - p. CO 2 (mm. Hg) 4 0 7, 1 7, 2 7, 3 7, 4 7, 5 p. H del sangue arterioso 7, 6 7, 7 7, 8

Enterale Aumento delle Basi Parenterale Eccesso di Basi Gastrointestinali • Milk-alkali • Suppelmenti di Calcio carbonato • • Bicarbonati Ringer Trasfusioni Dialisi • Vomito • Adenoma villoso Perdita di Idrogenioni Renali • Diuretici • Eccesso di Mineralcorticidi

Segni e Sintomi dell’Alcalosi Metabolica Sistema Cardiovascolare Aritmie Potenziamento della tossicità della digitale Sistema Respiratorio Ipoventilazione Metabolismo Ipokaliemia Ipocalcemia Ipomagnesemia Ipofosfatemia Sistema nervoso centrale Cefalea Letargia Delirio Tetania Crisi convulsive Sistema muscolo-scheletrico Astenia

Alterazioni dell’Equilibrio Acido-Base H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Componente Respiratoria H+ + HCO 3 Componente Metabolica Variazione primitiva p. H Risposta Compensatoria Acidosi Metabolica ↓HCO 3 - ↓ ↓PCO 2 Alcalosi Metabolica ↑HCO 3 - ↑ ↑PCO 2 ↑CO 2 ↓ ↑[HCO 3 -] Acidosi Respiratoria

H 2 O + CO 2 + H = H 2 CO 3 + HCO 3 - Acidosi Respiratoria Risposta Compensatoria [HCO 3 -] nel sangue arterioso (mmol/l) [H+] nel sangue arterioso (mmol/l) 100 90 80 70 ı ı ı 60 -ı 60 ı 56 52 - 50 40 30 ı ı 120110 100 90 80 70 ı 60 20 ı 50 ı 40 35 48 44 - 30 40 36 - 25 32 28 - 20 24 - 15 20 16 - 10 12 8 - p. CO 2 (mm. Hg) 4 0 7, 1 7, 2 7, 3 7, 4 7, 5 p. H del sangue arterioso 7, 6 7, 7 7, 8

Alterazioni dell’Equilibrio Acido-Base H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Componente Respiratoria H+ + HCO 3 Componente Metabolica Variazione primitiva p. H Risposta Compensatoria Acidosi Metabolica ↓HCO 3 - ↓ ↓PCO 2 Alcalosi Metabolica ↑HCO 3 - ↑ ↑PCO 2 ↑CO 2 ↓ ↑[HCO 3 -] ↓ CO 2 ↑ ↓[HCO 3 -] Acidosi Respiratoria Alcalosi Respiratoria

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2 H+ + HCO 3 - Alcalosi Respiratoria Risposta Compensatoria [HCO 3 -] nel sangue arterioso (mmol/l) [H+] nel sangue arterioso (mmol/l) 100 90 80 70 ı ı ı 60 -ı 60 ı 56 52 - 50 40 30 ı ı 120110 100 90 80 70 ı 60 20 ı 50 ı 40 35 48 44 - 30 40 36 - 25 32 28 - 20 24 - 15 20 16 - 10 12 8 - p. CO 2 (mm. Hg) 4 0 7, 1 7, 2 7, 3 7, 4 7, 5 p. H del sangue arterioso 7, 6 7, 7 7, 8

Alterazioni dell’Equilibrio Acido-Base H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Componente Respiratoria H+ + HCO 3 Componente Metabolica Variazione primitiva p. H Risposta Compensatoria Acidosi Metabolica ↓HCO 3 - ↓ ↓PCO 2 Alcalosi Metabolica ↑HCO 3 - ↑ ↑PCO 2 ↑CO 2 ↓ ↑[HCO 3 -] ↓ CO 2 ↑ ↓[HCO 3 -] Acidosi Respiratoria Alcalosi Respiratoria

[H+] nel sangue arterioso (mmol/l) [HCO 3 -] nel sangue arterioso (mmol/l) 100 90 80 70 ı ı ı 60 -ı 56 52 48 44 40 60 ı - 50 40 30 ı ı 120110 100 90 80 70 ı 60 20 ı 50 ı 40 35 Acidosi Respiratoria Cronica 36 - Alcalosi Metabolica 30 25 32 28 - Acidosi Respiratoria Acuta 24 20 16 12 8 4 0 7, 0 20 Alcalosi Respiratoria Acuta Cronica Acidosi Metabolica 7, 1 7, 2 15 10 p. CO 2 (mm. Hg) 7, 3 7, 4 7, 5 p. H del sangue arterioso 7, 6 7, 7 7, 8

Domande?