EQULIBRIO ACIDO-BASE Dott. ssa Francesca Viazzi Nefrologia IV anno – 2005 EQULIBRIO ACIDO-BASE

Equilibrio Acido-Base

pH EMATICO 7.4 7.38 e 7.42. acidemia definisce i valori ematici al di sotto di tale limite, alcalemia definisce i valori ematici al di sopra di tale limite, ogni variazione del rapporto HCO3- / CO2 viene definita come alcalosi o acidosi a seconda che generi acidemia o alcalemia

VALORI NORMALI DELL' Emo-Gas-Analisi Arterioso Venoso pH 7.40 (7,38-7,42) 7.36 pCO2 40 mmHg 46 mmHg HCO3 - 24 mEq/l 26 mEq/l pO2 97-105 mmHg * * negli anziani i valori diminuisce con l'aumentare dell'età fino a 60-70 mmHg

pH EMATICO ACIDEMIA ALCALEMIA < 7.38 > 7.42 ACIDEMIA ALCALEMIA

ACIDEMIA < HCO3- > pCO2 ACIDOSI METABOLICA ACIDOSI RESPIRATORIA

Diminuita concentrazione di HCO3- Diminuzione della pCO2 ACIDOSI METABOLICA CARATTERISTICHE Diminuzione del pH Diminuita concentrazione di HCO3- Diminuzione della pCO2 N.B. Rappresenta uno dei disturbi dell' equilibrio acido-base tra i più frequenti.

Sistema di regolazione del pH Sistema Tampone nei liquidi corporei I sistemi tampone sono costituiti da sali sodici di acidi deboli in equilibrio con l'acido corrispondente. Il principale nell'uomo è costituito dalla base NaHCO3 accettore di protoni, e dall'acido carbonico H2CO3 donatore di protoni. la principale sorgente di acido carbonico (H2CO3) è costituita dal metabolismo aerobio del glucosio: infatti i prodotti terminali della ossidazione del glucosio sono CO2 e H2O; La quantità di acidi volatili prodotti dal metabolismo è enorme, circa 22.000 mEq di H+ al giorno: essi vengono però prontamente escreti dal polmone che elimina la CO2, che è un gas, con facilità. La maggior fonte di acidi non volatili è invece rappresentata dal metabolismo degli aminoacidi solforati, cisteina e metionina, i quali in ultima analisi producono acido solforico. Un'altra fonte di acidi non volatili è la ossidazione di gruppi fosfati che produce acido fosforico. I tamponi reagendo con tali composti formano solfati e fosfati neutri Polmone Rene Riassorbimento HCO3- Rigenerazione di HCO3- = ESCREZIONE NETTA DI ACIDI

Sistema di regolazione del pH Sistema Tampone nei liquidi corporei Extracellulare (H+ + HCO3- HCO3- CO2+H2O) Intracellulare (Proteine, Fosfati organici, Osso , Hb) Polmone Rene Riassorbimento HCO3- Rigenerazione di HCO3- = ESCREZIONE NETTA DI ACIDI Risposta IMMEDIATA Risposta RAPIDA Risposta LENTA

Escrezione Netta di Acidi (~1 H+ mM/Kg/die) Acidità Titolabile ~ 30 può aumentare sino a 40-45 mM/die Escrezione di NH4+ ~ 40 può aumentare sino a 200-300 mM/die Escrezione di H+ liberi trascurabile adattamento: X 5

Se il rene funziona NON si ha mantenimento di acidosi e/o alcalosi Escrezione di H+ e riassorbimento di HCO3- nel tubulo SRAA causa alcalosi da contrazione Se il rene funziona NON si ha mantenimento di acidosi e/o alcalosi

Il sistema tampone del fosfato In condizioni normali 4400 mEq/die ioni H+ secreti con urine 4320 mEq/die tamponati da HCO3- 80 mEq/die tamponati da fosfato e ammoniaca Poiché il pH urinario non può scendere sotto 4.5 (0.03mEq/L), sarebbe necessaria l’escrezione di 2667 litri/dì di urina per eliminare 80 mEq/die di H+

Escrezione di NH3 nel tubulo prossimale In condizioni di acidosi è il sistema tampone prevalente fegato NH4 secreta nel tubulo prox. Concentrata nella midollare Dissociata in NH3 e H+ diffonde attraverso le cc tubulari nel Collettore si ricombina con H+- - - NH4 escreto con urine

Escrezione di NH3 nel tubulo collettore

Secrezione di H+ (5%) a livello delle cellule intercalate di tipo A in caso di Acidosi

Riassorbimento di H+ a livello delle cellule intercalate di tipo B in caso di Alcalosi

RIASSUNTO DEI DISORDINI SEMPLICI DELL'EQUILIBRIO ACIDO-BASE (da Narins R.G. e coll. 1980, modificata) Tipo di disordine pH HCO3­­ pCO2 AG Cl K+ Range atteso di compensazione* Acidosi metabolica   N ,  pCO2 attesa= HCO3 x 1,5 + 8  2 da  H+ (normocloremica o da aumentato AG)  N da  HCO3­ (ipercloremica) Alcalosi metabolica   , N N ,  pCO2 aumenta di 0,6 mmHg ogni mEq/l di incremento di HCO3 Acidosi respiratoria N,  Acuta: HCO3 aumenta 1 mEq/l ogni 10 mmHg di incremento della pCO2 Cronica: HCO3 aumenta 3 mEq/l ogni 10 mmHg di incremento della pCO2 Alcalosi respiratoria Acuta: HCO3 diminuisce di 2 mEq/l ogni 10 mmHg di decremento della pCO2 Cronica: HCO3 diminuisce 5 mEq/l ogni 10 mmHg di decremento della pCO2 / : aumento/decremento primitivo; / : aumento/decremento secondario; N: nessun cambiamento * : se il range di compensazione è diverso da quello atteso ci troviamo con alta probabilità davanti ad un disordine misto dell'equilibrio acido-base.

RIASSUNTO DEI DISORDINI MISTI DELL'EQUILIBRIO ACIDO-BASE (da Narins R.G. e coll. 1980, modificata) Tipo di disordine pH HCO3­­­­ pCO2 Cl K+ AG Note Alcalosi metabolica e alcalosi respiratoria     Nelle forme più gravi il pH è ancora maggiore e la pCO2 è ulteriormente ridotta Alcalosi metabolica e respiratoria ed acidosi metabolica (triplo disordine) Acidosi respiratoria e alcalosi metabolica N Acidosi ipercloriemica e acidosi ad elevato AG  N,  Cl- e AG sono aumentati ma non come nei disordini semplici Acidosi metabolica e acidosi respiratoria N ,  N ,  La pCO2 può essere normale o aumentata in relazione alla gravità del quadro Acidosi ad elevato AG e alcalosi metabolica Acidosi metabolica ed  , N N.B. il numero di frecce indica l'intensità del cambiamento

HCO3 mEq/L ALRA ALRC P CO2 mmHg pH Ematico

ACIDOSI METABOLICA Aumentato (normo-Cl-) Normale (iper-Cl-) Gap anionico Aumentato (normo-Cl-) Normale (iper-Cl-)

Protidi 17 mEq/l Ca++ 5 mEq/l Solfati e 7 mEq/l Mg++2 mEq/l fosfati ELETTROLITI PLASMATICI ANIONI CATIONI Cl - 103 mEq/l Na+ 142 mEq/l HCO3- 27 mEq/l K+ 5 mEq/l Protidi 17 mEq/l Ca++ 5 mEq/l Solfati e 7 mEq/l Mg++2 mEq/l fosfati TOTALE 154 mEq/l TOTALE 154 mEq/l

Anion GAP GAP 10 GAP 10 Na+ 140 Na+ 140 Na+ 140 GAP 25 NaHCO3 25 Cl- 15 NaHCO3 15 Cl- 115 Cl- 105 Cl- 100 Ipercloremica Ipocloremica Acidosi ad AG Normale Acidosi ad AG aumentato Normale

Anioni non misurabili: Anion GAP aumentato Acidosi ad AG aumentato Na+ Cl- GAP NaHCO3 Anioni non misurabili: Acido lattico Chetoacidi (Acido acetacetico, Acido Betaidrossibutirrico) (Acido Acetico) Salicilici Acidi Formico (Metanolo) Acido Ossalico (Glicole etilenico)

Classificazione ACIDOSI in base ad ANION GAP Normocloremiche ( aggiunta di acidi ) da eccessivo apporto di joni H+ intossicazioni da: salicilati, glicoetilene, alcool metilico, paraldeide, cloruro di ammonio. da eccessiva produzione metabolica di joni H+ chetoacidosi diabetica, acidosi lattica, chetoacidosi da digiuno, chetoacidosi alcoolica. da insufficiente eliminazione di joni H+ sia funzionali che organiche, acidosi uremica. Ipercloremiche da eccessiva eliminazione di bicarbonati diarrea prolungata, ureterosigmoiodostomia, inibitori dell'anidrasi carbonica, da diluizione (rapida idratazione e.v.) da malattie tubulari renali acidosi tubulare, malattie tubulointerstiziali, etc da assunzione di acido cloridrico cloruro di ammonio, soluzione aminoacidiche (Lisina-HCl, Arginina-HCl)

Quadro Clinico ACIDOSI METABOLICA Se pH <6,8 incompatibile con la vita ACUTE depressione cardiocircolatoria CRONICHE Alterazioni ossee (per tamponamento H+; diminuita attivazione vit. D; aumentata sensibilità al PTH) Malnutrizione (per aumentata proteolisi muscolare) Infiammazione (interessanti prospettive)

Tamponamento con alcali ACIDOSI METABOLICA Gap anionico Normale (iper-Cl-) Perdita di HCO3- Ritenzione di acidi Correzione causa Tamponamento con alcali

Correzione ipoperfusione ACIDOSI METABOLICA Gap anionico Aumentato (normo-Cl-) CHETOACIDOSI ACIDOSI LATTICA TOSSICI UREMIA ETILISMO DIGIUNO DIABETICA Correzione ipoperfusione Trattamento sepsi Dialisi Insulina Idratazione

TERAPIA La terapia non deve essere rivolta alla correzione del pH, ma alla patologia relativa la rapidita' della correzione deve essere proporzionale alla velocita' con cui si e' instaurata. L'uso del Bicarbonato di sodio deve essere estremamente prudente: il bicarbonato provoca la penetrazione del potassio all' interno delle cellule con secondaria ipopotassiemia inoltre può provocare ipernatriemia, sovraccarico di volume e può determinare un' alcalosi tardiva, quando il bicarbonato viene rigenerato a partire dai chetoacidi Correzione troppo rapida può far aumentare Pa CO2 per rebound, PaCO2 passa facilmente la BEE e il liquido cerebro-spinale più acido può indurre inibizione ventilazione NaHCO3 deficit = (HCO3- desiderato - HCO3- attuale) x 0,4 x peso corporeo N.B. va somministrato il 50 % della dose calcolata