L’ACQUA STRUTTURA E PROPRIETA’

Punto di arrivo lezione 8 ott 2002 NPI

Struttura dell’acqua Allo stato liquido

L’ ACQUA COME SOLVENTE

Calcolo della CONCENTRAZIONE La concentrazione di un soluto si ottiene calcolando il numero di MOLI di soluto x LITRO di soluzione Una MOLE di soluto corrisponde ad una quantità in GRAMMI pari al PESO MOLECOLARE del soluto

In particolare cercare di far comprendere il concetto di entropia

Effetto dei soluti sulle caratteristiche fisiche dell’acqua All’aumentare della concentrazione di soluti corrisponde: a) AUMENTO DELLA TEMPRATURA DI EBOLLIZIONE b) DIMINUZIONE DELLA TEMPERATURA DI CONGELAMENTO

Osmolarità Pressione osmotica = i*Moli* R * T L’Osmolarità di una soluzione è pari alla concentrazione delle specie molecolari solvatate. Ad esempio NaCl in soluzione si trova come Na+ & Cl- (2 specie), perciò una soluzione 1molare di NaCl è 2 osmolare . Os = i * M I = fattore di van’t Hoff, che è indice della dissociazione del soluto (ovvero pari al numero di ioni generati dalla molecola di soluto es Na2SO4 I=3) R*T a 20 gradi (293 K) = 22.4 Atm ? Eventualmente introdurre gli EQUIVALENTI Pressione osmotica = i*Moli* R * T

Acidi e Basi: dissociazione in acqua

Keq delle reazioni

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Sistemi tampone

Il tampone Bicarbonato è il principale Sistema di omeostasi del pH nel plasma Punto di arrivo del 22-10-2002

6.1 7.4 1.3

antilog di 1.3 = 20 = 20

Diagramma pH-bicarbonato che mostra l’isobara di 40 mmHg della CO2 e i valori normali del pH plasmatico e della concentrazione degli ioni bicarbonato

Diagramma pH-bicarbonato che mostra diverse isobare della CO2

La CO2 viene trasportata mediante tre meccanismi Solubilità diretta (senza Hb): 5% Trasporto indiretto (isoidrico) mediante formazione del bicarbonato: 85% Trasporto diretto per legame della CO2 alla Hb (carbamminoemoglobina): 10%

Acidosi respiratoria: è il risultato di una ipoventilazione che determina accumulo di CO2 (malattie polmonari) Alcalosi respiratoria: è il risultato di una iperventilazione (di natura traumatica o tossica) che determina riduzione della CO2 Acidosi metabolica: è il risultato di una iperproduzione di composti acidi (non volatili) da parte dei processi metabolici, di ingestione di sostanze acide, o eccessiva eliminazione di secreti alcalini, soprattutto bicarbonati (diarrea) Alcalosi metabolica: deriva dall’assorbimento di un eccesso di basi o da un’anormale perdita di acidi (vomito)

I meccanismi di COMPENSO sono affidati ai polmoni e ai reni Polmoni: l’iperventilazione consente l’allontanamento della CO2 ed ha quindi effetto alcalinizzante Reni: quando il plasma è alcalino, possono eliminare bicarbonati (urine più alcaline); quando più frequentemente il plasma tende all’acidità, aumenta il riassorbimento del bicarbonato e i protoni vengono eliminati come tali, o in associazione con i fosfati, o in forma di ioni ammonio (urine più acide). Il pH delle urine può infatti variare tra 4.4 e 8.

Acidosi respiratoria: è il risultato di una ipoventilazione che determina accumulo di CO2 (malattie polmonari) L’unica possibilità di compenso è affidata al rene: (i) aumenta il riassorbimento e la produzione intratubulare di HCO3-; (ii) aumenta l’escrezione di H+; (iii) aumenta l’escrezione di H2PO4-; (iv) aumenta l’escrezione di NH4+ Acidosi metabolica: è il risultato di una iperproduzione di composti acidi (non volatili) da parte dei processi metabolici, di ingestione di sostanze acide, o eccessiva eliminazione di secreti alcalini, soprattutto bicarbonati (diarrea) Il compenso è effettuato da polmoni e reni: (i) iperventilazione che provoca la diminuzione della concentrazione plasmatica di CO2; (ii) aumenta l’escrezione di H+; (iii) aumenta l’escrezione di H2PO4-; (iv) aumenta l’escrezione di NH4+; si producono dunque urine più acide.