SISTEMI di ELIMINAZIONE

- ACIDITA' NON VOLATILE

fondamentale per preservare i sistemi tampone !!

1. i reni conducono un'intensa attività di secrezione di ioni H+
2. i quail vengono dunque eliminati tramite le urine

1. l'eccesso di acidità NON volatile viene neutralizzato combinando i protoni H+ con il bicarbonato
2. formando così CO2
3. questo processo rischia di esaurire le riserve di bicarbonato
4. il quale è il principale sistema dei LEC

3. avviene tramite 2 meccanismi:
   
   • secrezione di H+ volta al riassorb di HCO3-
     → nel tubulo prossimale
     
     1. il quale si combina agli HCO3- appena filtrati
     2. viene trasformato in CO2 e H2O ad opera di una anidrasi carbonica
     3. CO2 entra nella cell tubulare
     4. ecc.
        .
   • attiva secrezione di H+
     → nel tubulo distale
     
     1. l'eliminazione di un protone si accomopagna alla produzione di un HCO3-

MECCANISMI di REGOLAZIONE

è da attenzionare che:

1. la regolazione del pH passa per il mantenimento della costanza del RAPPORTO tra:
   
   • [CO2]
   • [H2CO3]

1. tra i meccanismi di regolazione si distiguono:
   
   • i sistemi tampone
     → che sono in grado di limitare l'alterazione del pH in tempi immediati:
   • azione renale
   • azione polmonare

sistemi INTRACELLULARI

sistemi EXTRACELLULARI

1. il mantenimento del pH extracell è un lavoro costante e nel tempo
2. deve infatti essre continuo dato che l'organismo subisce continuamente immissione di H+ nei liquidi corporei
3. al fine di evitare il suo esaurimento è necessario che i prodotti finali NON si accumulino

ACIDI e BASI

1. si distinguono:
   
   • acidi
     → sost che in acqua cedono H+
     tramite un processo detto dissociazione acida
   • basi
     → sost che in acqua accettano H+
     tramite un proceso detto dissociazione basica
   • anfotere
     → sost che in acqua cedono H+ e OH
   • acidi deboli
     → si dissociano parzialmente

1. si tratta di una procedura che consente di determinare la concentrazione (detta titolo) di una sostanza in una certa slz
2. l'immissione di valenze acide nei liquidi corporei rappresenta una titolazione
3. è inoltree da considerare che gli acidi e le basi prodotti dall'organismo sono TUTTI deboli

1. è un eq valida per qualsiasi acido debole
2. dimostra ome il pH dipende dal rapporto tra base forte e il rispettivo acido debole
   .
3. descrive la relazione tra il pH di una soluzione tampone e le concentrazioni delle sue componenti acido-base

4. infatti la CO2 è eliminata tramite la respirazione
5. i protoni H+ sono eliminati tramite l'espulsione di urine

HCO3-

1. lo ione bicarbonato costituisce la riserva alcalina dell'organismo
2. fondamentale per garantire l'azione tampone delle variazioni di [acidità NON volatile]
3. la neutralizzazione comporta inevitabilmente un consumo del sistema
4. il quale dunque necessita di essere ripristinato, ad opera del rene

1. il ruolo tampone è svolto da gruppi carichi di proteine e aa

SISTEMA TAMPONE dei FOSFATI

AZIONE TAMPONE delle PROTEINE

negli eritrociti

1. ad esempio negli eritrociti svolge un'importante azione tampone l'Hb

1. in particolare l'emoglobina svolge un importante azione tampone
2. lega CO2 per trasportarla
3. tale legame:
   
   • impedisce di accumularsi nel plasma
   • promuove il trasporto verso gli alveoli dove viene eliminate

acido DEBOLE

1. l'H2CO3 è un acido debole che in slz tende a cedere protoni
2. diventando una base forte = HCO3-

il sistema vede la presenza di 2 tipologie di risposte:

si tratta di un sistema tampone chiuso ovvero i prodotti possono accumularsi

1. l'azione tampone dell'Hb risiede nella sua capacità di legare reversibilmente gli ioni idrogeno (H⁺) e quindi mantenere il pH del sangue entro un intervallo fisiologico
2. in particolare l'affinità di Hb per ioni idrogeno varia in base alla forma in cui si trova:
   
   • forma ossigenata
     → presenta min affinità per O2
   • forma deossigenata
     → presenta magg affinità per O2

perchè è importante ❓

1. mantenere una [H+] cost e quindi reolare il pH è fondamentale perchè da esso dipendono
   
   • attività enzimatiche di molte catene metaboliche
     → l'attività della anidrasi carbonica e della pompa protonica dipende dal pH
   • sist di trasporto
     → scambiatori Na/H+
   • canali di membrana
   • comportamento delle proteine anfotere
     → da cui dipende il num di cariche espresse
   • affinità di Hb per O2
     → l'effetto Bohr spiega ocme l'affiità di Hb per O2 dipenda dal pH

4. la concentrazione di H₂CO₃ è direttamente proporzionale alla concentrazione di CO₂ disciolta
5. pertanto è possibile calcolare il pH tenendo conto delle concentrazioni di HCO3- e H2CO3

1. le molecole che sono in grado di interagire con gli ioni H+, in slz, si trovano sottoforma di:
   
   • acidi deboli
   • basi deboli
2. queste sono specie in grado di svolgere un'azione tampone
3. la quale consiste nella capacità di limitare le variazioni del pH

1. una slz tampone è formata da:
   
   • acido debole
     → acido carbonico
   • base forte coniugata
     → HCO3-
2. il potere tampone consiste nella capacità di associare gli ioni H+, che provocherebbero lo squilibrio del pH, alla base coniugata
3. lasciando libera solo una piccola quota di ioni H+, responsabile poi della minima variazione di pH

1. nell'organismo la principale fonte di acidi è il catabolismo dei nutrienti
2. i prodotti di scarto delle reazioni è la CO2
3. la quale in slz è all'equilibrio con l'acido carbonico

1. un'ulteriore fonte i acidi è l'esercizio muscolare intenso che porta alla produzione di acido lattico
2. il cui accumulo nei liquidi corporei porta all'alterazione del pH

pertanto

• livello tissutale
  
  1. la cessione di O2 ai tessuti rende Hb in forma deossigenata
  2. in questa forma essa è più affine agli ioni H+
  3. questi ultimi nel frattempo sono prodotti dal rilascio di CO2 (il quale è il principale prodotto di scarto del metabolismo tissutale)
  4. quindi CO2 è rilasciata dai tessuti
  5. si combina con H2O generando acido carbonico
  6. il quale immediatamente dissocia rilasciando ioni H+
  7. che vengono per l'appunto tamponati da Hb

PROTEINE PLASMATICHE

perchè è così importante ❓

1. tale sist tampone è talmente importante perchè sia acido carbonico che ione bicarbonato sono continuamente prodotti dal metabolismo cellulare
2. infatti l'acido carbonico è in equilibrio con:
   
   • CO2
     la quale è costantemente prod dal met cell
   • H e HCO3
     i quali sono i prod di dissociazione dell'acido carb stesso
3. questo dunque significa che un aumento della [ ] di una qualsiasi di queste specie risulta nell'aumento delle altre specie

CONTRIBUTO del TESSUTO OSSEO

REGOLAZIONE POLMONARE

1. l'apparato respiratorio svolge una duplice attività nella regolazione degli equilibri acido-base

1. consiste nella mantenimento di una costante pCO2
2. l'azione polmonare è quella di eliminare, tramite la ventilazione, CO2
3. tale eliminazione è resa possibile dai riflessi polmonari
4. la gestione della pCO2 da parte polmonare implica che il polmone interviene sul denominatore dell'eq di Handerson e Hasselbach

ipercapnia = iperventilazione

2. dato che la ventilazione polmonare è il risultato di:
   VP = FR x VC
3. allora l'iperventilazione si ottiene tramite 2 meccanismi paralleli che agiscono sui 2 parametri:
   
   • un meccanismo agisce sulla frequenza respiratoria (FR)
   • un altro meccanismo agisce sul volume corrente (VC)
4. aumento FR = tachipnea
   aumento VC = aumento profondità atti respiratori = polipnea

- regolaz PROFONDITA' ATTI

- regolazione [CO2]
in risp a ∆ [HCO3]

1. il secondo modo in cui il sist polmonare può agire nella regolazione del pH è la regolazione della concenrazione di CO2 nel sangue
2. inducendo:
   
   • ipercapnia
     aumento della [CO2] nel sangue
   • ipocapnia
     → riduz della [CO2] nel sangue
3. in risposta a varizioni della [HCO3], la quale è gestita dal rene
4. al fine di garantire la costanza del rapporto ‼️ tamite la compensazione delle variazioni indotte dall'azione renale

⬇️ pH

1. tale riduzione del pH può avere origini differenti:
   
   • acidosi respiratoria
     → si tratta di una acidosi causata da alterazione degli scambia alveolari che causa ipercapnia e quindi riduzione del pH
   • acidosi metabolica
     → si tratta di una acidosi causata da una riduzione delle riserve alcaline dell'organismo

COMPENSO RESPIRATORIO

1. il compenso ventilatorio si innesca nel momento in cui la [acidi] oltrepassa la funzione renale
2. per cui diventa necessario l'intervento della funzione respiratoria

1. si verifica riduzione delle riserve alcaline (riduz del num dell'eq) causata da:
   
   • insufficienza renale
     → ridotto riassorb o sintesi di HCO3
   • eccessiva immissione di equivalenti acidi
     → sforzo muscolare intenso, abuso di alcool, crisi convulsive
2. la riduzione del pH è rilevata dai glomi
3. la cui stimolazione induce iperventilazione nel tentativo di ridurre il denominatore dell'eq in risp alla diminuz del num e mantenere la costanza del rapporto

1. tale incremento è dovuto a:
   
   • vomito prolungato
     → condizione che causa un eccessiva perdita degli acidi gastrici
   • eccessiva escrezione renale di acidi
     → per uso prolungato di diuretici
   • riduzione della volemia

COMPENSO RESPIRATORIO

1. in caso di alcalosi metabolica il compenso respiratorio è il primo meccanismo di compensazione ad innescarsi

1. l'aumento del pH riduce la scarica proveniente dai chemocettori periferici
2. i quali stimolano di meno i centri respiratori
3. inducendo ipoventilazione
4. quest'ultima induce aumento della pCO2
5. ripristinando così il rapporto dell'eq di Hasselbach

IPERCAPNIA

⬆️ pCO2 e ⬇️ pH

1. tale condizione è casuata da una alterazine degli scambi alveolari