Echilibrul acido-bazic si pH-ul corpului

Mentinerea unei balante acido-bazice stabile este un factor esential in homeostazia mediului intern.
pH-ul este logaritm negativ in baza zece a concentratiei de ioni de hidrogen (protoni) masurata in moli/L. Concentratia de protoni este de 40 nmoli/l. Intre aiciditate si pH exista o relatie de inversa proportionalitate astfel, in timp ce aciditatea creste, pH-ul scade (si invers) datorita semnului schimbat. Atunci cand pH-ul variaza cu 0,3 unitati (de la 7,4 la 7,1) - ceea ce ar putea parea putin - concentratia ionilor de hidrogen se dubleaza (de la 40 de nanomoli la 80 de nanomoli/l): deci este o falsa impresie ca organismul mentine un control foarte strans al concentratiei de protoni.
pH-ul arterial normal este de 7,4 (7,35-7,45), iar valorile de sub 7 sau peste 7,8 nu sunt compatibile cu viata.
pH-ul intracelular este un pH neutru si are valoarea de 6,8. Explicatia pentru aceasta valoare mai scazuta este ca la temperatura corpului apa este ionizata.
pH-ul neutru este acela in care exista un numar egali de protoni si de ioni hidroxid.
Orice acid (substanta care poate ceda ioni de hidrogen) se afla in echilibru intre forma disociata si cea nedisociata, echilibru dependent de constanta de disociere (Ka).

Surse de acizi si baze:

a) productia metabolica:
- catabolizarea completa a glucidelor si lipidelor de unde rezulta dioxid de carbon, un acid volatil care se elimina la nivel pulmonar.
- catabolizarea incompleta a glucidelor de unde rezulta acid lactic, care este non-volatil
- catabolizarea incompleta a lipidelor de unde rezulta corpi cetonici care sunt non-volatili, exceptia fiind reprezentata de acetona, insa predominanti sunt beta-hidroxibutiratul si acetoacetatul.
- catabolizarea proteinelor: aicd sulfuric, acid fosforic, acid hidrocloric, non-volatili, care se elimina la nivel renal.
b) Ingestia alimentelor care contin acizi/baze.

Mecanismele de control al echilibrului acido-bazic:

Echilibrul acido-bazic este controlat prin intermediul anumitor mecanisme:

1. Sistemele tampon (buffers)

Prezinta doua elemente asociate care pot minimaliza modificarea pH-ului atunci cand se adauga o baza sau un acid solutiei. Este in mod clasic alcatuita dintr-un acid slab si sarea acidului respectiv (cu o baza puternica). Limiteaza variatiile de pH secundare unei agresiuni acido- bazice prin inlocuirea acidului/bazei tari agresoare cu acizi/ baze slabe care au capacitatea mult mai mica de a modifica pH-ul.
a) Sistemul tampon al bicarbonatilor este format din H2CO3: 1,2 mmoli/l si NaHCO3: 24 mmoli/l
- un rol esential in evaluarea perturbarilor acido-bazice il are acidul carbonic.
- rinichiul este cel care controleaza bicarbonatul pe cand acidul carbonic este controlat de aparatul respirator.
b) sistemul tampon al hemoglobinei: functia de tamponare a acestui sitem este data de disocierea intraeritrocitara a H2CO3 cand un acid relativ tare este inlocuit cu un aicd de douazeci de ori mai slab, in acest fel formandu-se hemoglobina redusa.
c) sistemul tampon al fosfatilor are o importanta minora in plasma insa este foarte important intracelular si la nivel renal/ urinar.

2. Activitatea respiratorie

- reglarea pH-ului la nivel respirator se face prin modificari adaptative ale amplitudinii si frecventei miscarilor respiratorii, astfel crescand sau scazand eliminarea dioxidului de carbon.
- avantajul acestui sistem tampon este ca intra rapid in actiune, fiind astfel eficienta in faza acuta a acidozelor metabolice
- dezavantajul este dat de faptul ca eficienta acestui sitem tampon nu este pe termen lung.

3. Activitatea renala

- reglarea pH-ului la nivel renal se face prin intermediul reabsorbtiei de HCO3 filtrat, in special la nivelul tubului contort proximal dar si prin secretia de ioni de hidrogen sub forma aciditatii titrabile, realizata predominant la nivelul tubului contort proximal. Un alt mod prin care activitatea renala participa la reglarea pH-ului este prin secretia ionilor de hidrogen sub forma de amoniu, proces realizat predominant in tubul colector.
- avantajul principal al acestui tip de sistem tampon este ca el poate elimina excesul de acizi
- dezavantajul activitatii renale este faptul ca nu intra rapid in actiune.

Fiziopatologie:

- acidoza metabolica/ respiratorie, compensata/ necompensata
- alcaloza metabolica/ respiratorie, compensata/ necompensata

Acidoza metabolica apare datorita tamponarii unui exces de acizi sau in urma pierderii de baze
Acidoza respiratorie apare ca urmare a cresterii primare a presiunii arteriale a dioxidului de carbon, determinata in principal de hipoventilatie alveolara.
Alcaloza metabolica: nivelul plasmatic al bicarbonatului este crescut.
Alcaloza respiratorie apare ca urmare a scaderii primare a presiunii arteriale a dioxidului de carbon, aparuta in principal in urma hiperventilatiei alveolare.