Utente:Gianreali/prove

L’espressione equilibrio acido-base, in biologia, indica l'insieme dei processi fisiologici che l’organismo mette in atto per mantenere al suo interno un livello di acidità compatibile con lo svolgimento delle principali funzioni metaboliche. Grazie a questi processi, il pH del sangue è normalmente mantenuto su valori compresi tra 7,35 e 7,45.

Generalità

Gli acidi sono sostanze che liberano ioni di idrogeno quando sono in soluzione acquosa. Le basi, invece, sono sostanze che non liberano ioni di idrogeno. Il grado di acidità si misura tramite il pH, su una scala che va da 0 a 14.

Le reazioni enzimatiche multiple e necessarie al funzionamento dell’organismo umano dipendono dal mantenimento del pH del sangue entro valori compresi tra 7 e 7,4.

L’organismo umano è costituito in massima parte da acqua in cui sono disciolte svariate sostanze. La maggiore o minor acidità di una soluzione è determinata dalla concentrazione degli ioni idrogeno (H⁺ o protoni) in essa disciolti. Questi ioni si legano alle molecole di acqua H₂O formando ioni idronio H₃O⁺. La misurazione della concentrazione degli ioni idrogeno consente pertanto di valutare il grado di acidità della soluzione. Per semplificare i calcoli si utilizza come valore Il pH (dal latino pondus hydrogenii, peso dell'idrogeno).

Il pH si definisce come il logaritmo negativo in base 10 della concentrazione di ioni di idrogeno libero in moli per litro.

pH = -log10[H+]

Nell’acqua pura la quantità di protoni H⁺ è perfettamente pari e bilanciata da quella degli anioni OH^-, di segno opposto. Per entrambi gli ioni la concentrazione è di 10⁻⁷ moli per litro, ragion per cui il pH dell’acqua pura corrisponde a –log (₁₀-7), ossia a 7.

Se in una soluzione prevalgono gli ioni H⁺ (per aggiunta di acidi o sottrazione di basi) essa diventerà acida ed il suo pH si abbasserà a valori che vanno da meno di 7 (acido debole) a 1 (acido forte). Al contrario, il prevalere degli ioni OH^- ed il diminuire dei protoni comporterà la reazione basica (o alcalina) della soluzione, con un innalzamento del pH verso valori che andranno da più di 7 (base debole) a 14 (base forte).

La reazione del plasma sanguigno è normalmente alcalina con un pH di 7,41.
L’urina ha normalmente reazione debolmente acida intorno a 6 e può variare da 4,4 (acidità) a 8 (basicità debole) in ragione delle sostanze escrete.

Considerazioni alla base del compenso acido base

È fondamentale capire che la respirazione tessutale è mantenuta da:

• apporto di ossigeno dai polmoni ai tessuti, ottenuto con il trasporto nel flusso ematico di emoglobina che lega l'O₂
• trasporto di CO₂ dai tessuti ai polmoni (e qui l'escrezione con l'espirazione), ottenuti per lo più idratando la CO₂, a produrre acido carbonico H₂CO₃, che si dissocia in HCO₃^- + H⁺.

Quindi i bicarbonati da una parte servono per secernere CO₂, dall'altra per mantenere stabile il valore del pH.

Il mantenimento del pH nel range di normalità alla pressione parziale della CO₂ (circa 40 mmHg) e di una normale quantità di bicarbonati (circa 24 mEq/litro) nel sangue. La pressione parziale della CO₂ varia al variare della funzione respiratoria, mentre la concentrazione di ione bicarbonato varia in base alla funzionalità del rene. Ne consegue che l'attività respiratoria e quella renale sono fondamentali nella omeostasi dell’equilibrio acido – base. La formula

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+ (formula 1)

illustra questo concetto.

In pratica, la CO₂ ematica viene idratata ad acido carbonico (H₂CO₃), il quale si scinde in H⁺ e HCO₃^-.
Questa reazione è catalizzata dall'enzima anidrasi carbonica, che è presente nei globuli rossi, per cui:

• nella parete alveolare (povera di CO₂ si catalizza la reazione verso sinistra, ovvero: H₂CO₃ → CO₂ + H₂O
  , con liberazione della CO₂ nell'aria,
• nella periferia ove la CO₂ è elevata si ha una reazione opposta, ovvero CO₂ + H₂O → H₂CO₃, con neutralizzazione della H₂CO₃ che viene trasportata ai polmoni (per essere eliminata con l'espirazione).

Questa reazione avviene in realtà nei due sensi, esiste infatti un equilibrio dinamico tra l’acido carbonico H₂CO₃ e l’anidride carbonica CO₂ da una parte (insieme all’H₂O) e gli ioni bicarbonato HCO₃^- e H⁺ dall’altra.

Ogni variazione degli ioni di idrogeno e bicarbonato o dell'anidride carbonica determinano una alterazione di questo equilibrio con spostamenti a sinistra o a destra, che dovranno essere corretti dall’apparato respiratorio (che con un aumento della ventilazione smaltirà la quantità eccedente di CO₂) e dall’apparato renale (che aumenterà o ridurrà la eliminazione degli ioni H⁺ e HCO₃^-)

In parole povere se aumenta l'acidità, il conseguente aumento di H⁺ provoca una reazione da destra a sinistra con aumento della CO₂ che viene eliminata dai polmoni.

Se aumenta la alcalinità, ovvero diminuiscono gli ioni H⁺, si ha una reazione da sinistra a destra con diminuzione di CO₂.

Riassorbimento renale.jpg

Meccanismi tampone dei liquidi corporei

Equilibrio_acido_base.

Il metabolismo dell’organismo umano deve quindi mantenere costantemente in equilibrio il pH, attraverso alcuni principali meccanismi tampone:
che sono esattamente
il meccanismo polmonare ed
il mecanismo renale

1)Compenso respiratorio

Il polmone ha la possibilità, tramite l'espirazione, di allontanare la CO₂, diminuendone la concentrazione nell'organismo. Quindi i chemorecettori siti nei centri respiratori bulbari o nel glomo carotideo quando si "allertano" per via di una alterazione del pH, modificano la risposta ventilatoria, ovvero se acidosi (ovviamente metabolica) si avrà iperventilazione, se alcalosi (metabolica) si avrà ipoventilazione.

2)Compenso renale

È un meccanismo per cui ad una alterazione del pH si avrà una variazione delle basi per mantenere l'equilibrio. Ad esempio in caso di aumento dell'acidità si avrà un graduale (generalmente occorrono alcuni giorni) aumento di HCO₃^- per tentare di ristabilire l'equilibrio. Questo movimento può avvenire per modifica del riassorbimento di HCO₃^- o modifica della rigenerazione di HCO₃^-.

Meccanismi tampone del sistema polmonare

Per il principio di Le Chatelier in caso di acidità plasmatica la reazione dell'acido carbonico (Formula 1) si muove verso sinistra, riducendo il numero di H⁺, e quindi l'acidità stessa. Il processo è innescato da chemocettori che avvertono la quantità di CO₂ nel sangue. Essi ne trasmettono l'eventuale eccesso ai centri superiori di controllo della ventilazione che aumenteranno la frequenza respiratoria, e di conseguenza la ventilazione. Ciò fa scendere la CO₂ e di conseguenza favorisce la reazione verso sn nella formula 1. Normalmente la concentrazione di CO₂ nel sangue è di 40mmHg. Anche questo è un tampone rapido, ma non efficace al massimo.

Meccanismi tampone del sistema renale

E' il sistema più efficace ma più lento. I reni contribuiscono a mantenere l'equilibrio acido-base principalmente mediante due meccanismi: l'eliminazione di acidi (sotto varie forme) in quantità equivalente alla produzione di acidi non volatili e soprattutto il riassorbimento del bicarbonato (HCO₃^-). Questi processi avvengono, con diverse modalità, all'interno del tubulo renale.

• Riassorbimento dei bicarbonati: in seguito alla filtrazione glomerulare, grandi quantità di bicarbonato si ritrovano nel liquido tubulare a livello del tubulo prossimale. A questo livello viene riassorbito l'80% del bicarbonato filtrato dai glomeruli. Sulla membrana apicale delle cellule tubulari, infatti (a contatto con il liquido tubulare) sono presenti trasportatori che mediano lo scambio di uno ione sodio con uno ione idrogeno, così che per ogni ione sodio riassorbito nella cellula, uno ione idrogeno viene eliminato nel lume tubulare. Al tempo stesso il sangue, e dunque l'interstizio, sono carichi di CO₂ che entra liberamente nella cellula del tubulo, dove l'anidrasi carbonica la trasforma in H₂CO₃, che si scinde spontaneamente in HCO₃^- e H⁺. Gli ioni idrogeno provenienti dalla scissione dell'acido carbonico vengono eliminati nelle urine con il meccanismo descritto in precedenza, mentre il bicarbonato viene riassorbito a livello della membrana basolaterale della cellula e passa nel sangue. Con meccanismi simili, anche l'ansa di Henle e il tubulo distale concorrono al riassorbimento del bicarbonato, contribuendo rispettivamente per il 15% e per il 5% al processo; tuttavia è importante sottolineare che nel tubulo distale (e nel dotto collettore) il riassorbimento del bicarbonato non è legato a quello del sodio, ma piuttosto a quello del potassio. Il riassorbimento del bicarbonato è regolato da diversi fattori: in particolare l'acidosi sistemica, l'ipovolemia e l'angiotensina II aumentano il riassorbimento dello ione, così come l'ipokaliemia (carenza di potassio); al contrario, questo processo è inibito dal paratormone. L'aldosterone agisce invece aumentando la secrezione di ioni idrogeno nel dotto collettore.
• Escrezione renale di fosfati: descritta dalla formula: NaHPO₄ + H⁺ + HCO₃^- ⇒ H₂PO₄ (escreto nelle urine) + NaHCO₃ (riassorbito).
  Il fosfato rappresenta il principale sistema tampone urinario e proviene esclusivamente dagli alimenti. La regolazione della sua escrezione, però, dipende dal metabolismo del calcio (bilancio calcio/fosforo) e non dallo stato di acidosi o alcalosi; esso non rappresenta, quindi, un meccanismo di compenso nell'equilibrio acido-base.
• Escrezione renale di ammonio: I reni sono capaci di metabolizzare l'aminoacido glutammina nelle cellule del tubulo prossimale; nella reazione, per ogni molecola di glutammina, vengono prodotte due molecole di ammonio, indicato con NH₄⁺, e un anione divalente. Questo processo determina inoltre, alla fine, la produzione di due molecole di bicarbonato, che viene riassorbito nel sangue. Lo ione ammonio, invece, fuoriesce dalla cellula passando nel liquido tubulare, dove si trova in equilibrio chimico con l'ammoniaca NH₃; a seconda del pH del liquido prevarrà l'una o l'altra forma. Se il pH è molto basso, prevarrà lo ione ammonio, che viene eliminato con le urine; per valori di pH maggiori, invece, una parte consistente sarà sotto forma di ammoniaca, che diffonde liberamente attraverso le membrane e sarà quindi riassorbita. L'escrezione di ammonio (che comporta, per quanto detto, un'eliminazione urinaria di H₊) è stimolata dall'acidosi e dall'ipokaliemia e inibita dalle condizoni opposte.

Valori di riferimento

	Valori fisiologici
pH	7,35-7,45
PCO2	35-45 mmHg
HCO3-	22-26 mEq/l
Cl- sierico	95-105 mEq/l
Na+ sierico	135-145 mEq/l
K+ sierico	3,3-4,9 mEq/l

Meccanismi tampone

Il metabolismo dell’organismo umano deve quindi mantenere costantemente in equilibrio il pH, attraverso alcuni principali meccanismi tampone:
1) modifica escrezione renale di bicarbonati: CO₂ + H₂O ⇔ H₂CO₃ ⇔ HCO₃^- + H⁺ (gli H⁺ vengono escreti, come detto sopra attraverso il rene, mentre i bicarbonati vengono riassorbiti nel tubulo renale ovvero funzione renale) (vedi formula 2)
2) modifica escrezione respiratoria CO2 (attraverso l'iperventilazione o l'ipoventilazione, funzione respiratoria)
3) modifica escrezione renale di fosfati: NaHPO₄ + H + HCO₃ → H₂PO₄ (escreto nelle urine) + NaHCO₃ (riassorbito) (che nella praticano legano gli H⁺ e li eliminano nelle urine-è il principale sistema tampone a livello renale)(formula 3)
4) modifica escrezione renale di ammoniaca: Na⁺R + NH₃ + H⁺ + HCO3^- → NaHCO3^- (riassorbito) + NH⁺4R (escreto nelle urine) (R è un qualunque acido non volatile) (idem come sopra, nella pratica legano gli H⁺ e li eliminano nelle urine)(formula 4)

che contribuiscono a garantire quella condizione di equilibrio acido-base indispensabile alla omeostasi dell’organismo.
per cui secondo l'equazione di Henderson-Hasselbalch ovvero
[H] = [H₂CO]/[HCO₃^-]
ovvero considerando che esiste una diretta proporzionalità tra [H₂CO] e [CO₂],

pH = 6,1 x log HCO₃/0,0031 PaCO₂ (formula 5)
per ogni aumento di PaCO₂ dovremo avere un reciproco aumento di HCO₃^- e viceversa, se vogliamo mantenere costante il pH
Nella pratica si tende ad utilizzare la analoga
equazione di Kaisseres Bleich:H⁺ = 24 x PaCO₂/HCO₃^- (formula 6)

Equilibrio_acido_base.

Meccanismi di compenso

Compenso respiratorio

I chemorecettori siti nei centri respiratori bulbari o nel glomo carotideo si "allertano" per via di una alterazione del pH e modificano la risposta ventilatoria, ovvero se c'è acidosi (ovviamente metabolica) si avrà iperventilazione, se c'è alcalosi (metabolica) si avrà ipoventilazione.

Compenso renale

È un meccanismo per cui ad una alterazione del pH si avrà un movimento di HCO₃^- per tentare di ristabilire l'equilibrio. Questo movimento può avvenire per modifica del riassorbimento di HCO₃^- o modifica della rigenerazione di HCO₃^-.

Riassorbimento di bicarbonati

In pratica Praticamente tutti i bicarbonati che passano attraverso il nefrone vengono riassorbiti. (infatti come detto sopra il riassorbimento di bicarbonati è correlato alla secrezione di H⁺. Il riassorbimento è però anche (parzialmente) modulato da K⁺ e PaCO₂. Infatti l'aumento di CO₂ incrementa il riassorbimento di HCO₃^-, aumentando la bicarbonatemia e viceversa. La disidratazione accresce il riassorbimento di HCO₃^- e viceversa. La quantitaà totale di bicarbonati filtrati in toto dal rene sono circa tra 4000 e 5000 mmols/day) Il rene normalmente ne riassorbe una quantità compresa tra l'85 ed il 90% nel tubulo contorto prossimale ed il resto nei tubuli distali. La reazione è esattamente la seguente: I protoni H+ lasciano il tubo prossimale ed entrano nel lume del tubulo PTC

HCO3- e H* si lega alla brush border carbonic anhydrase,penetra all'interno della cellula, viene da lei scissa in CO2 ed H2O e si diffonde così nella cellula. Nella cellula l'HCO3- si combina con H+ a formare H2CO3 e tramite un altra pompa la Na+-HCO3- symporter (posta a cavallo tra la cellula el l'endotelio delle vie venose, passa nel sangue. E' bene ricordare che ina questultimo livello è presente anche la nota pompa del sodio che riassorbe (dal tubulo al sangue) Na+ ed espelle K+. A questi punto abbiamo un assorbimento netto di HCO3- (da parte della anidrasi carbonica brush border), Na+ (da parte della H+ Na antiporter) ed una emissione nel tubulo di H+ (da parte della H+ Na antiporter)

Rigenerazione dei bicarbonati

Questo processo avviene con il meccanismo tampone dei fosfati e delle proteine. Infatti quando le cellule distali del nefrone espellono il protone (H) nelle urine assieme a fosfati o ammoniaca), mentre lo ione bicarbonato rientra nel circolo ematico (come mostrato nelle formule 3 e 4) Le cellule distali del nefrone infatti idratano l'anidride carbonica e la scindono in H⁺ e HCO₃^-, per cui il protone (H) viene escreto nelle urine assieme a fosfati o ammoniaca), mentre lo ione bicarbonato rientra nel circolo ematico (come mostrato nelle formule 3 e 4). Quando il protone prodotto dalla scissione dell'acido carbonico viene tamponato da uno ione bicarbonato all'interno del tubulo non si ha guadagno netto di bicarbonato ematico, viceversa se viene tamponato da uno ione fosfato o da uno ammonio si ha guadagno netto. Inoltre bisogna considerare anche il bicarbonato ematico prodotto dalla scissione della glutammina nelle cellule del tubulo prossimale (vengono formate due molecole di ione bicarbonato e due protoni che vengono secreti nel tubulo)

Valori di riferimento

pH normale = 7,35-7,45
PaCO₂ = 35-45 mmHg
HCO₃^- = 22-26 mEq/l
Cl^- sierico = 95-105 mEq/l
Na⁺ sierico = 135-145 mEq/l
K⁺ sierico = 3,3-4,9 mEq/l
Anion gap= Na⁺- (HCO₃^- + Cl^-) = 12 +/- 4
delta PaCO₂ = PaCO₂ attuale-PaCO₂ di riferimento
delta HCO₃^- = HCO₃^- attuale - HCO₃^- di riferimento
delta anion gap = anion gap attuale-anion gap di riferimento
compenso atteso = compenso che noi ci aspettiamo e che può essere calcolato in termini di modifica di HCO₃^-- o di PaCO₂.

Approccio all'equilibrio acido base

" Poniamo il caso di una persona diabetica che giunga in pronto soccorso con febbre e dispnea. I valori sono: PaCO₂:35 mmHg, HCO₃^- 17 mEq/L, glicemia 523. Secondo l'equazione di Henderson-Hasselbalch si ha:
pH= 6,1 + log HCO₃^-/0,0031PaCO2 (form 5)
che nel caso specifico sarà pH=7,30. Successivamente si ha un peggioramento del paziente per aggravamento della dispnea. All'EGA si ha PaCO₂ 51, HCO₃^- 19, glicemia 387. Alla tabella di Henderson-Hasselbalch si ha pH = 7,20,"
Si possono desumere alcune considerazioni:

• Prima regola o regola del compenso atteso

Per mantenere un pH stabile, quando uno degli elementi della formula di Henderson-Hasselbalch si riduce anche l'altro deve fare lo stesso e viceversa. Per esempio, se aumenta la PaCO₂ devono aumentare i bicarbonati (caso della BPCO). Se non è così siamo dinnanzi a un disturbo misto. In corso di acidosi o alcalosi, l'organismo tende a riportare il pH nei range normali per mezzo di meccanismi di compenso.
Il compenso non è mai completo (per cui il pH non si normalizza mai completamente). Unica eccezione è l'alcalosi respiratoria cronica ove il PH rientra nella norma e si può parlare di compenso raggiunto. Compenso atteso= compenso che noi ci aspettiamo e che può essere calcolato in termini di modifica di HCO₃^- o di PaCO₂. La regola del compenso atteso è la seguente:
Acidosi respiratoria acuta: per 10 mmHg di aumento di PaCO2, si ha aumento di 1 mEq/L di HCO₃^-
Acidosi respiratoria cronica: per 10 mmHg di aumento di PaCO2, si ha aumento di 3-4 mEq/L di HCO₃^-
Alcalosi respiratoria acuta: per ogni 10 mmHg di riduzione di PaCO2, si ha consumo di 2 mEq/L di HCO₃^-
Alcalosi respiratoria cronica: per 10 mmHg di riduzione di PaCO2, si ha un consumo di 5 mEq/L di HCO₃^-

• Seconda regola

Ricordarsi sempre che:
-mentre il compenso respiratorio (iper o ipoventilazione) è immediato,
- il compenso renale richiede alcuni giorni prima di essere efficace.
Ciò comporta che le acidosi od alcalosi respiratorie (nel giro di alcuni giorni si instaura il compenso metabilico) vengono ulteriormente suddivise in croniche od acute.

• Terza regola

Se (con l'unica eccezione dell'alcalosi respiratoria cronica) c'è un'alterazione di CO2 e HCO3 con pH normale, siamo d'innanzi ad un disturbo misto.

Acidosi respiratoria

Acidosi respiratoria e compenso renale.

" Poniamo il caso di un ragazzo che viene trovato in stato di incoscienza:
Pressione arteriosa: 80 max., frequenza respiratoria 10/min., pH 7,10, PaCO₂ 93 mmHg., PaO₂ 35 mmHg., HCO₃^- 29 mEq/L, K 3,8 mEq/L., Na 139 mEq/L., Cl 98 mEq/L.,"

È un disordine dell'equilibrio acido base per cui si ha un aumento di PaCO2 ed un calo del pH. Può essere acuto o cronico.
In fase acuta partecipano a tamponare il pH fosfati, proteine, emoglobina. Successivamente si ha un riassorbimento renale di bicarbonati con un effetto tampone più efficace.(necessita di alcuni giorni)

Regola del compenso: Acidosi respiratoria acuta: per ogni 10 mmHg di aumento di PaCO₂, si ha aumento di 1 mEq/L di HCO₃^- Acidosi respiratoria cronica: per ogni 10 mmHg di aumento di PaCO2, si ha aumento di 3-4 mEq/L di HCO₃^-

ad esempio (come nel caso sovracitato) un tossicodipendente con acidosi respiratoria acuta da ipoventilazione potrebbe avere: pH 7,10, PaO2 35, PaCO₂ 93, HCO₃^- 29,

In un bronchitico cronico invece con acidosi respiratoria cronica si potrebbe avere: pH 7,35, PaO2 35, PaCO2 70, HCO₃^- 36, PaO2 45.
Ricordiamoco che tipicamente, nella grave insufficienza respiratoria da Edema polmonare acuto, nella rianimazione cardiopolmonare, nella insufficienza respiratoria acuta su un quadro di insufficienza respiratoria cronica (ad es polmonite su BPCO) l'acidosi è mista (respiratoria + metabolica da intossicazione di acido lattico).

	pH	PaCO2	HCO3-
Acidosi respiratoria acuta o cronica	basso	alto	normale o alto

Alcalosi respiratoria

Alcalosi respiratoria e compenso renale.

"Un uomo con agitazione da un giorno, giunge ad un P.S. con i seguenti valori: frequenza respiratoria 25/min., pH 7,55, PaCO₂ 24 mmHg., PaO₂ 100 mmHg., HCO₃^- 21., k. 3,2mEq/L., Na 139 mEq/L., Cl 98 mEq/L., compenso atteso HCO3= Delta PaCO2= 16 ,quindi 1,6 x 2=3,2 di Delta HCO3-. trattasi di alcalosi, con ipocapnia da iperventilazione e con piccola correzione dei bicarbonati, ovvero Alcalosi respiratoria acuta pura, non mista."

È un disordine dell'equilibrio acido base per cui si ha una diminuzione di PaCO2 ed un aumento del pH. Il compenso acuto è scarso, a carico dell'emoglobina e non valutabile all'emogasanalisi. Il compenso cronico è a carico del rene In Regola del compenso: Alcalosi respiratoria acuta: per ogni 10 mmHg di riduzione di PaCO₂, si ha consumo di 2 mEq/L di HCO₃^- Alcalosi respiratoria cronica: per 10 mmHg di riduzione di PaCO₂, si ha un consumo di 5 mEq/L di HCO₃^-

	pH	PaCO2	HCO3-
Alcalosi respiratoria acuta o cronica	alto	basso	normale o basso

Alcalosi metabolica

Alcalosi metabolica con compenso respiratorio

"Una donna con vomito incoercibile (successivamente inquadrata come occlusione intestinale alta), giunge in P.S. disidratata, confusa, astenica. All'EGA avremo: pH: 7,5, PaCO₂: 47, HCO₃^-: 38, Na 136 mEq/L., K:2,7 mEq./L.
Il pH è elevato per cui si tratta di una alcalosi, la CO2 è normale, mentre i bicarbonati sono elevati, per cui l'alcalosi è metabolica."

Il compenso sara' respiratorio per mezzo della diminuzione dei ventilazione. Nella pratica il compenso sarà immediato, quindi il vettore del rapporto pH/HCO3, dell'immagine, sarà unico come sommatoria dei due vettori separati.
Regola del compenso: per 10 mEq/L di aumento di HCO₃^-, si ha un aumento di 5 mmHg di CO2.

	pH	PaCO2	HCO3-
Alcalosi metabolica	alto	alto	alto

Acidosi metabolica

Acidosi metabolica con compenso respiratorio

"Un uomo di 47 anni, alcolista, giunge in P.S. per stato soporoso (che risultera' poi avere una perforazione intestinale), disidratato. L'EGA dimostra: pH:7,27, PaCO₂: 26, HCO₃^- 14, Cl 115, K 3,0, Na 141"
È un disordine dell'equilibrio acido base per cui si ha una diminuzione di HCO₃^- ed una diminuzione del pH. Trattasi quindi di una acidosi metabolica ipercloremica (a normale anion gap) Il compenso sara' respiratorio per mezzo di un aumento della ventilazione. Nella pratica il compenso sarà immediato, quindi il vettore del rapporto pH/HCO₃^-, dell'immagine, sarà unico come sommatoria dei due vettori separati.
Regola del compenso: per 1 mEq/L di riduzione di HCO₃^-, si ha una riduzione di 1-1,3 mmHg di CO2.

	pH	PaCO2	HCO3-
Acidosi metabolica	basso	basso	basso

Anion gap

L'anion gap viene misurato utilizzando gli elettroliti più facilmente dosabili Anion gap= Na⁺-(HCO₃^- + Cl^-) = 12 +/- 4.
La somma delle cariche è fornito da Na⁺, K⁺, H⁺, Cl^-, HCO₃^-, proteine sieriche^-..
Questa differenza è uguale a 16 mEq/L..
La maggior parte degli autori non considera il K⁺ per cui il valore è uguale a 12 mEq/L (+/- 4).
In corso di acidosi da perdita di bicarbonati (diarrea), la perdita di anioni è rimpiazzata da un aumento di Cl^- (acidosi metabolica ipercloremica ad anion gap normale). In corso di acidosi da assunzione o accumulo di acidi (acido lattico, salicilati, glicoletilenico) i bicarbonati si riducono pari all'aumento di anion gap (acidosi metabolica normocloremica ad anion gap aumentato. Infatti gli acidi (H⁺A^-) vengono tamponati dai bicarbonati con consumo degli stessi (la reazione esatta è CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃ ⇄ HCO₃^- + H⁺ come formula 2), la CO₂ viene eliminata con l'iperventilazione. Poiché questi acidi (Anioni A^-) non sono normalmente dosabili, dobbiamo immaginarli in base all'aumento dell'anion gap.
Mnemonicamente l'aumento dell'anion gap significa la presenza di aumentati acidi nel plasma da autoproduzione (corpi chetonici, acido lattico...) o da assorbimento esogeno (acido acetilsalicilico, paraldeide...)
L'importanza dell'anion gap è basilare, in quanto oltre a permetterci di differenziare tra acidosi inorganiche (tipicamente da insufficienza renale o da diarrea) ed acidosi organiche (diabete, alcoolismo, lattica, da tossici come paraldeide...), ci dice molto riguardo al successo del sodio bicarbonato nella terapia, positivo nella acidosi ipercloremica, meno positiva nell'acidosi normocloremica.

Disordini misti

I disordini misti si hanno quando ricorrono 2 o 3 disturbi semplici dell'equilibrio acido base.
Tutte le combinazioni possono coesistere eccetto l'alcalosi e l'acidosi respiratoria assieme (per ovvi motivi vista la stessa genesi) Pensare ad un disordine misto se:
1) pH normale con PaCO₂ e/o HCO₃^- fuori dai range (con l'unica eccezione dell'alcalosi respiratoria)
2) un disordine apparentemente semplice in cui non è rispettata la regola del compenso atteso.
3) quando sia presente una differenza tra il delta HCO₃^- ed il delta anion gap. ovvero quando per ogni aumento di anion gap non vi sia una equivalente riduzione di HCO₃^-.
Le possibilità sono:
1) acidosi respiratoria ed alcalosi metabolica
2) acidosi respiratoria con acidosi metabolica ad anion gap aumentato, per esempio acidosi respiratoria a cui si aggiunge un'acidosi metabolica normocloremica (ad anion gap aumentato quindi) da intossicazione di acido lattico.
"Un esempio potrebbe essere il seguente: un uomo giunge in un P.S. per edema polmonare acuto. La PA: 180/100Fr: 40/min., ega: pH:7,16, PaCO₂:53, HCO₃^-:16., PaO₂:27, Na:138, K:5,0, Cl: 100."
3) acidosi metabolica ed alcalosi respiratoria
4) alcalosi respiratoria ed alcalosi metabolica
5) acidosi metabolica ed alcalosi metabolica (ad esempio un cso di vomito incoercibile in un diabetico
6) acidosi metabolica mista (ad elevato anion gap e normale anion gap)

Interpretazione rapida dell' emogasanalisi

1) guardare il pH:
→ è normale?, siamo in acidosi?, siamo in alcalosi?
2) guardare la PaCO₂:
se PaCO2 alta → ipoventila quindi: o acidosi respiratoria primitiva o alcalosi metabolica con compenso respiratorio
se PaCO2 bassa → iperventila quindi: o alcalosi respiratoria primitiva o acidosi metabolica con compenso respiratorio

3) guardare i bicarbonati:

	pH	PaCO2	HCO3-
Alcalosi respiratoria acuta o cronica	alto	basso	normale o basso
Alcalosi metabolica	alto	alto	alto
Acidosi respiratoria acuta o cronica	basso	alto	normale o alto
Acidosi metabolica	basso	basso	basso

N.B. un'alterazione nel senso di aumento o diminuzione dei bicarbonati indica sempre o una alterazione metabolica, oppure respiratoria cronica con compenso metabolico. Ovvero se i bicarbonati sono normali ed il pH è modificato pensare sempre ad una acidosi od alcalosi respiratoria acuta.
4) valutare sempre l'anion gap (non solo nel caso di acidosi metabolica che è di gran lunga la principale causa di aumento, in quanto potremmo trovarci davanti ad un disturbo misto).
Se alterazione anion gap per ogni unità di riduzione del pH vi deve essere una equivalente riduzione di HCO3 e viceversa. altrimenti ci troviamo di fronte ad un verosimile disturbo misto.
5) È rispettata la regola del compenso atteso?
Acidosi respiratoria acuta: per 10 mmHg di aumento di PaCO₂, si ha aumento di 1 mEq/L di HCO₃^-
Acidosi respiratoria cronica: per 10 mmHg di aumento di PaCO₂, si ha aumento di 3-4 mEq/L di HCO₃^-
Alcalosi respiratoria acuta: per ogni 10 mmHg di riduzione di PaCO₂, si ha consumo di 2 mEq/L di HCO₃^-
Alcalosi respiratoria cronica: per 10 mmHg di riduzione di PaCO₂, si ha un consumo di 5 mEq/L di HCO₃^-
6) controllare sull'immagine dell'equilibrio acido base
7) ricordarsi sempre di ricercare le cause e di curare le cause, non solo il dato di laboratorio.
8) ricordarsi sempre che moltissime cause di acidosi ed alcalosi metabolica hanno causa ed interesse chirurgico (occlusione intestinale bassa...alta...).

eziologia dell'alterazione acido base

1) acidosi respiratoria → causata da ipoventilazione alveolare
2) alcalosi respiratoria → causata da iperventilazione alveolare:
iperventilazione volontaria,
ansia,
sepsi,
stimolo alla ventilazione di origine centrale (emorragia intracranica, lesioni cerebrali),
stimolo alla ventilazione di origine periferica (embolia polmonare, asma lieve).

3a) acidosi metabolica con normale anion gap (e cloro alto):→
cause gastrointestinali
diarrea (i secreti pancreatici e del piccolo intestino hanno un pH di 8)
ureterosigmoidostomia
cause renali (insufficienza renale acuta, insufficienza renale cronica)
iperaldosteronismo primitivo
disordini ereditari del transfer del nefrone (tipo Fanconi...)
utilizzo di inibitori dell'anidrasi carbonica (acetazolamide)
utilizzo di risparmiatori dipotassio (spironolattone, triamtirene, amiloride)
3b) acidosi metabolica con aumentato anion gap (e cloro normale):→
acidosi uremica
acidosi lattica
digiuno
alcoolismo
insufficienza epatica
chetoacidosi diabetica
intossicazione da acido salicilico
intossicazione da paraldeiede
intossicazione da toluene
intossicazione da metanolo
intossicazione da glicoletilenico (liquido antigelo)

4) alcalosi metabolica
vomito incoercibile o drenaggio gastrico ripetuto.
contrazione del volume extracellulare
deplezione di potassio (si ha lo scambio trancellulare tra H e K con successivo aumento del riassorbimento renale di HCO₃^- e quindi alcalosi metabolica)
milk alkali syndrome (successiva ad eccessiva ingestione di bicarbonato nei pazienti con insufficienza renale)
alcalosi postipercapnica. Dopo un rapido ripristino della funzione respiratoria in un malato ipercapnico, si può avere una transitoria alcalosi metabolica, specialmente se il paziente ha anche un iperaldosteronismo seconadrio a scompenso cardiaco)
5) acidosi respiratoria ed alcalosi respiratoria)
BPCO con scompenso cardiaco dx in terapia con diuretici
6) acidosi respiratoria ed acidosi metabolica ad anion gap elevato
arresto cardiaco, grave ipossia con produzione di acido lattico
7) acidosi metabolica con alcalosi respiratoria
avvelenamento da ASA
cirrosi epatica con insufficienza renale
8) alcalosi respiratoria con alcalosi metabolica
pazienti in alcalosi respiratoria (sondino naso-gastrico a permanenza, sepsi, ipossiemia, dolore, farmaci) e contemporaneamente in alcalosi metabolica (sondino naso gastrico, vomito, ipovolemia, diuretici)
9) acidosi metabolica ed alcalosi metabolica
diarrea contemporanea a vomito
vomito o sondino nasogastrico durante acidosi lattica o chetoacidosi
10) acidosi metabolica mista (ad elevato anion gap e normale anion gap)
acidosi lattica o chetoacidosi contestuale a diarrea

Note

<references>

Bibliografia

Cecil, Textbook of medicine 21th ediction Saunders ED
Guyton, Tratado de Fisiologia Medica

Voci correlate

• Emogasanalisi