of 77 /77
ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC Prof. Univ. Dr. Daniela Adriana ION UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE „CAROL DAVILA” din Bucuresti

1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fiziopat umf carol davila

Text of 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Page 1: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Prof. Univ. Dr. Daniela Adriana ION

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE „CAROL DAVILA”din

Bucuresti

Page 2: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

• Definirea termenilor

• Surse de ioni de hidrogen

• Apararea impotriva variatiilor concentratiilor ionilor de

hidrogen

• Sistemele tampon ale organismului

• Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

• Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazic

• Anomaliile clinice ale echilibrului acido-bazic

• I. Tulburări acido-bazice metabolice

• II. Tulburări acido-bazice respiratorii

Page 3: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

Page 4: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

• Echilibrul acido-bazic este dat de concentratiei ionilor

de H+

• Masura concentratia ionilor de H+ este exprimata cu

ajutorul pH-ului:

pH = - log (conc H+)

• Valorile normale ale pH-ului pentru organismul uman

sunt reprezentate de 7,35 – 7,45

Page 5: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilorpH-ul normal si tulburarile sale

Joyce LeFever Kee, Betty J. Paulanka,Carolee Polek. Acid-Base Balance and Imbalance - Third Edition. Delmar Cengage Learning, 2010

Page 6: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

• Acidoza reprezinta scaderea pH-ului sub limita de 7,35

• Limita inferioara a pH-ului care este incompatibila cu

viata este dezbatuta, fiind sub 6,9 - 6,8.

Stadiul acidozei Limitele pH-ului

I Usoara 7,35 – 7,10

II Moderata 7,10 – 6,92

III Avansata 6,92 – 6,8

IV Severa <6,8

Page 7: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

• Alcaloza este reprezentata de cresterea pH-ului peste

7,45

• Limita superioara a pH-ului care devine incompatibila cu

viata este dezbatuta fiind peste 7,8 - 8.

Stadiul alcalozei Limitele pH-ului

I Usoara 7,45 – 7,52

II Moderata 7,52 – 7,59

III Avansata 7,59 – 7,68

IV Severa 7,68 – 7,80

Page 8: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

Din punct de vedere etiologic dezechilibrele acido-bazice

pot fi:

• Simple – atunci cand exista un singur factor etiologic

primar al dezechilibrului;

• Complexe (mixte) – cand sunt prezente mai multe

tulburari ale echilibrului acido-bazic simultan, datorita

unor factori etiologici primari multipli;

Page 9: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

Din punct de vedere etiologic dezechilibrele acido-bazice

pot fi:

• respiratorii – atunci cand exista factorul etiologic

primar al dezechilibrului este legat de aparatul

respirator;

• metabolice – cand factorul etiologic principal este de

natura metabolica;

Page 10: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Definirea termenilor

Din punct de vedere al compensarii dezechilibrele acido-

bazice pot fi:

• Compensate – atunci cand tulburarea primara

determina activarea mecanismelor compensatorii

pulmonare sau renale;

• Necompensate – cand tulburarea initiala nu

declanseaza mecanismele compensatorii;

• Decompensate – cand mecanismele compensatorii

nu pot echilibra tulburarea primara severa;

Page 11: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Surse de ioni de hidrogen

Page 12: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Surse de ioni de hidrogen

• Degradarea proteinelor cu eliberare de acizi in spatiul

extracelular;

• Glicoliza aeroba sau anaeroba cu formarea de H+, acizi

si CO2

• Metabolizarea acizilor grasi cu formarea de acizi

organici, corpi cetonici si CO2

Page 13: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Apararea impotriva variatiilor concentratiilor ionilor de hidrogen

• Sistemele tampon ale organismului

• Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

• Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazic

Page 14: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Mecanisme compensatorii

Respirator Renal

Extracelular Intracelular

Sisteme Tampon

Echilibrul acido-bazic

O

S

Page 15: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemul Tampon

Bicarbonat

Sistemul Tampon

Fosfat

Sistemul Tampon

al Proteinelor

Mecanismul

Respirator

(excretia CO2)

Mecanismul Renal

(excretia H+)

Sistemul Tampon

Carbonat de Ca

Prima linie de aparare impotriva pH-ului

A doua linie de aparare impotriva pH-ului

A treia linie de aparare impotriva pH-ului

Echilibrul acido-bazic

Page 16: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Echilibrul acido-bazic

Page 17: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismului

• Sistemele tampon sunt acele sisteme chimice care pot

ceda sau pot accepta ioni de H+, neutralizand o incarcatura

acida/bazica excesiva.

• Structura sistemelor tampon este formata dintr-o mixtura de

acid slab cu baza conjugata.

• Functia sistemelor tampon este de a limita, prin interventie

imediata, variatiile pH-ului.

• Sisteme tampon:• Sistemul tampon al bicarbonatilor

• Sistemul tampon al fosfatilor

• Sistemul tampon al proteinelor

• Hemoglobina

• Amoniac

• Carbonatul de Ca

Page 18: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Localizare Sistemul Tampon Comentariu

Spatiul

extracelular

Bicarbonat Acidoza metabolica

Fosfat Putin important datorita concentratiei mici

Proteine Putin important datorita concentratiei mici

Sange Bicarbonat Important pentru acidoza metabolica

Hemoglobina Important caraus pentru CO2

Proteine plasmatice Rol tampon minor

Fosfat Putin important datorita concentratiei mici

Spatiu

intracelular

Proteine Tampon important

Fosfat Tampon important

Urina Fosfat Tamponarea “aciditatii titrabile”

Amoniac Important - formarea NH4+

Osul Carbonatul de Ca Important in acidoza metabolica prelungita

Sistemele tampon ale organismului

Page 19: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismului

sistemul tampon al bicarbonatilor

• cel mai important sistem tampon

• concentraţiile plasmatice normale ale componentelor

sistemului sunt mari:

• NaHCO3 = 24 mEq/l

• H2CO3 = 1,2 mEq/l

• raportul normal NaHCO3 / H2CO3 = 20/1

• activitatea sa este asociată cu activitatea sistemului

tampon al hemoglobinelor (mecanismul de membrană

Hamburger)

• componentele sale au o concentraţie plasmatică

dependentă de activitatea renală (NaHCO3) şi pulmonară

(H2CO3)

Page 20: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismuluisistemul tampon al bicarbonatilor

H+ + HCO3 H2CO3 CO2 + H2O

Bicarbonat Acid Dioxid

Carbonic de carbon

(ACID) (BAZA)

Page 21: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismuluisistemul tampon al fosfatilor

• Din acidul slab H2PO4¯ (dihidrogenfosfat) şi baza slabă

HPO4¯ (monohidrogenfosfat):

HCl + Na2HPO4 ↔ NaH2PO4 + NaCl

NaOH + NaH2PO4 ↔ Na2HPO4 + H2O

• Componentele acestuia se află în concentraţii plasmatice

foarte mici (2mEq/l)

• Activitatea de tamponare a acestui sistem este neglijabilă

in spatiul extracelular si plasmatic

• Sistem foarte eficient în mediul intracelular şi în urină

Page 22: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismuluisistemul tampon al proteinelor

• Proteinele plasmatice şi intracelulare sunt cele mai

puternice şi mai diverse sisteme tampon din organism

• Amino-acizii se comportă atât ca baze cât şi ca acizi

(caracter amfoter), în funcţie de tipul grupării:

• gruparea NH2 are caracter bazic slab (acceptor de H)

• gruparea COOH are caracter acid slab (donor de H)

• Capacitatea individuala de tamponare a proteinelor este

redusă

Page 23: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismuluisistemul tampon al hemoglobinei

• H+ este generat la nivelul tesuturilor din disocierea H2CO3

produs din reactia CO2 cu H2O, produsii finali de metabolism;

• Legarea H+ la Hb (Hemoglobina) se face la resturile de

histidina, la nivelul ciclurilor imidazol.

• Pe masura ce H+Hb capteaza O2 la nivel pulmonar Hb

elibereaza H+ legand O2

• H+ se leaga de HCO3- formand H2CO3 ce elibereaza CO2

HCO3- H2CO3 CO2 (expirat)

Hb

O2

O2 O2

H+

O

Page 24: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismului

• Sistemele tampon limitează dar nu se opun variaţiilor

pH-ului plasmatic.

• Variaţiile pH-ului plasmatic sunt determinate de variaţiile

concentraţiilor plasmatice ale componentelor sistemelor

tampon:

În cazul agresiunilor reprezentate de acizi tari, acidoza apare ca

urmare a creşterii concentraţiei H2CO3 (componenta acidă a

sistemului tampon).

În cazul agresiunilor reprezentate de baze tari, alcaloza apare ca

urmare a creşterii concentraţiei NaHCO3 (componenta bazică a

sistemului tampon).

Page 25: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismului

• Restabilirea valorilor normale ale pH-ului plasmatic se

realizează prin activitatea renală sau respiratorie şi

implică modificarea concentraţiei plasmatice a

componentelor sistemului tampon bicarbonat de sodiu /

acid carbonic:

rinichiul (împreună cu sistemul tampon al Hb) controlează

concentraţia plasmatică a NaHCO3

plămânul controlează concentraţia plasmatică a H2CO3

• Sistemele tampon reprezintă calea comună prin care se

produce atât dereglarea cât şi restabilirea echilibrului

acido-bazic.

Page 26: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemele tampon ale organismului

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Hiperventilatia

scade

concentratia ionilor de H+

Hipoventilatia

creste

concentratia ionilor de H+

Rinichii

elimina sau retin

Ionii H+ sau bicarbonat

Page 27: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Apararea impotriva variatiilor concentratiilor ionilor de hidrogen

• Sistemele tampon ale organismului

• Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

• Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazic

Page 28: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

28

• Activitatea pulmonară, ca mecanism compensator în

tulburările echilibrului acido-bazic, intervine prin

modificarea adaptativă a frecvenţei şi amplitudinii

mişcărilor respiratorii.

• Centrul respirator se activează în 1-3 minute de la

apariţia unui dezechilibru acido-bazic.

• Prin eliminarea unei cantităţi crescute sau scăzute de

CO2, plămânul controlează direct concentraţia

bicarbonaţilor în sânge.

Page 29: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Sistemul de control al reglarii respiratorii a echilibrului acido-bazic

Elementul de control Corelatia anatomo-fiziologica

Complex pCO2 arteriala

Senzori Chemoreceptori centrali si periferici

Integrare SNC Centrii respiratori din trunchi

Efectori Muschii respiratori

Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

Page 30: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

Centrii respiratorii

Maduva spinarii

Punte

Page 31: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

• Prin hiperventilaţie, creşte

eliminarea CO2, scade

concentraţia plasmatică a

H2CO3 (alcaloză respiratorie)

• Prin hipoventilaţie, scade

eliminarea CO2, creşte

concentraţia plasmatică a

H2CO3 (acidoză respiratorie).

CO2CO2

CO2CO2

CO2

CO2

CO2CO2

CO2Creserea CO2

• Modificarea frecvenţei şi amplitudinii mişcărilor respiratorii

se realizează prin modificarea activităţii centrilor respiratori

bulbari la nivelul cărora există chemoreceptori pentru CO2 si

H+

Page 32: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul plamanilor in echilibrul

acido-bazic

7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

4

3

2

1

0

Efectul pH-ului sangvin asupra ratei ventilatiei

alveolare

pH

Ventila

tie

alv

eola

ra

Guyton – Fiziologie umana si mecanismele bolilor, editia 5-a W.B.SAUDERS

Page 33: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

pH creste spre normal

Creste frecventa si aplitudinea respiratiei

Creste CO2 eliminat prin plamani

H+ stimuleaza centrii respiratori de la nivel central

H2CO3 H+ + HCO3-

H+ acidoza; pH scade

CO2 + H2O H2CO3

Cresterea productiei celulare a CO2

Page 34: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Apararea impotriva variatiilor concentratiilor ionilor de hidrogen

• Sistemele tampon ale organismului

• Rolul plamanilor in echilibrul acido-bazic

• Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazic

Page 35: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazic

• Perioadă de latenţă mai mare (ore sau zile)

• Reprezintă singurul mecanism ce definitivează

compensarea tulburărilor acido-bazice

• Intervenţia rinichiului în compensarea acido-bazică are loc

prin:

1. reabsorbţia tubulară a ionilor bicarbonat (HCO3-)

2. excreţia acizilor nevolatili (fixed acids)

Page 36: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Mecanismele renale implicate in echilibrul acido-bazic sunt

complexe dar pentru simplificare vom considera doar ca

exista doua aspecte importante:

Mecanismul tubular proximal:

o Reabsorbtia bicarbonatului care e filtrat glomerular

o Productia de amoniu

Mecanismul tubular distal:

o Excretia H+ sub forma de aciditate titrabila

o Excretia de amoniu in urina

o Reabsorbtia restului de bicarbonat

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazic

Page 37: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Reabsorbtia bicarbonatului:

• Aproximativ 80% din bicarbonatul

filtrat este reabsorbit la nivelul

tubului proximal, restul fiind

reabsorbit de celulele intercalare

de la nivelul tubilor contorti distali

si tubilor colectori.

• Ionii de H+ sunt excretati de

celulele tubulare proximale renale

prin doua mecanisme:

o Antiporterul Na+-H+ (calea majora)

o ATPaza-H+ (pompa de protoni)

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal

Page 38: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal

(2/3)

(1/3)

Reabsorbtia bicarbonatului:

HCO3 filtrat nu poate traversa membrana

apicală a celulei PCT si se combină cu H+

secretat (sub influenta anhidrazei carbonice legate

demembrana) pentrua produceCO2 şiH2O.

CO2 este de liposolubil şi trece cu

uşurinţă în citoplasma celulei PCT. În celula

se combinăcu OH pentrua producebicarbonat.

HCO3-traversează membrana basolaterala prin

intermediulunuiNa+/HCO3simporter.

Antiporterul Na+/H+ din membrana apicala reali

zeaza schimbulH/Na, impreunacu pompade H+.

In membrana bazolaterala un rol activ il mai are

ATPazaNa+/K+ (pompa de sodiu) care

transportă la 3 steleNa+ pentru2 K+.

Page 39: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

• Reabsorbtia HCO3- este similara la nivelul ramurii ascendente a ansei

Henle cu ce de la nivelul tubului proximal, existand si diferente.

• Procesul este stimulat de Furosemid.

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal

Reabsorbtia bicarbonatului:

Proximal RAAH

Trasportori apicaliNa-H antiporter NHE-3 NHE-3

H-ATPaza

Transportori bazo-lateraliNa-HCO3

-simporter NBCe1 NBCn1

Cl-HCO3-antiporter AE-2

K-HCO3- simporter

Anhidraza carbonicaIntracelulara II IV

Legata de membrana II IV

Page 40: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

HCO3- (1) Na+

(3) HCO3-

H+

CO2 H2O+

H+

Na+

Na+H+

pHmin = 6.8

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal

Tubul contort proximal este permeabil:

• Apare astfel necesitatea unui “acceptor” de H+ - amoniacul

“acceptori” de H+:

• NH3

• HPO4-

Page 41: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

NH4+

NH4+Na+

H+H+

Na+

NH3NH3

NH4+

HCO3-

Tub contort proximal

Glutamina

Na+

HCO3-

CO2 + H2O +

H2CO3

H+

Glutamina

Glutaminaza

Ficat

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal

Productia de amoniu:

Page 42: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Leonard R. Jonson - Essential Medical Physiology 3th edition, Elsevier Academic Press

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal

Productia de amoniu:

Page 43: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular proximal - distal

Productia de amoniu:

Page 44: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Secretia H+ in celulele intercalare

antiporter Cl-/HCO- basolateral: AE-1

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular distal

Aciditatea titrabila:

Page 45: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Na+

K+

Na+

K+

Celule principale

a IC

b IC

HCO3-

Cl-

HCO3-

Cl-

Cl-

H+ATP

ADP + Pi

H+ATP

ADP + Pi

Cl-

pHmin = 5

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular distal

Acidifierea urinii in tubii colectori si reabsorbtia restului de bicarbonat:

Page 46: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Reabsorbtia restului de bicarbonat:

• Aproximativ 15% din bicarbonatul

filtrat este reabsorbit la nivel tubular

distal de catre: celulele intercalare

de la nivelul tubilor contorti distali si

tubilor colectori.

• Mecanismul este asemanator cu cel

tubular proximal

Rolul rinichiului in echilibrul acido-bazicmecanismul tubular distal

Page 47: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

SCHIMBURILE DE ELECTROLITI

celula

H+

K+

AcidozaRaspuns compensator Efect

- H+ este tamponat intracelular

- Hiperpotasemie

H+

K+

cell

AlcalozaRaspuns compensator Efect

- Tendinta de a corecta alcaloza

- Hipopotasemie

Page 48: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Page 49: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Anomaliile clinice ale echilibrului acido-bazic

• I. Tulburări acido-bazice metabolice

• II. Tulburări acido-bazice respiratorii

Page 50: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Anomaliile clinice ale echilibrului acido-bazicI. Tulburări acido-bazice metabolice

A. Acidoze metabolice

1. Clasificare fiziopatologică:

•Tip 1 de acidoză metabolică (prin consum crescut de bicarbonat, în

condiţiile acumulării excesive de H+)

a. Producţie tisulară crescută / aport exogen de acizi tari nevolatili

b. Scăderea eliminării renale a H

• Tip 2 de acidoză metabolică (prin pierderi de bicarbonat)

a. pierderi de HCO3 pe cale digestivă

b. pierderi de HCO3 pe care renală

2. Clasificarea paraclinică

• Acidoze metabolice cu deficit anionic crescut

acidoze lactice;

acidocetoza diabetică

• Acidoze cu deficit anionic normal

acidoze renale tubulare (ART)

acidoze prin pierderi de HCO3-

B. Alcaloze metabolice

1. Alcaloze metabolice prin pierderi primare de H (vărsături incoercibile)

2. Alcaloze metabolice prin acumulare primară de HCO3- (hiperaldosteronism)

Page 51: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

A. Acidoze metaboliceClasificare fiziopatologică

Tip 1 de acidoză metabolică (prin consum crescut de

bicarbonat, în condiţiile acumulării excesive de H+)

a. Producţie tisulară crescută / aport exogen de acizi

tari nevolatili

b. Scăderea eliminării renale a H

Tip 2 de acidoză metabolică (prin pierderi de bicarbonat)

a. pierderi de HCO3 pe cale digestivă

b. pierderi de HCO3 pe care renală

Page 52: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Producţie tisulară crescută / aport exogen de

acizi tari nevolatili

acidoză lactică• hipoxie

• şoc hipovolemic

• şoc septic

• anemie

acidocetoză• diabet

• malnutriţie

substanţe toxice• etanol

• metanol

• etilenglicol

• medicamente

Acumulare de H+

consumul bicarbonatului plasmatic

Page 53: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Scăderea eliminării renale a H

acidoze renale tubulare (ART)• tip 1 – distala

• tip 2 – proximala

• tip 3 – mixta

• tip 4 – deficit de aldosteron

insuficienţă renală

Acumulare de H+

consumul bicarbonatului plasmatic

Page 54: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Pierderi de HCO3

a. pe cale digestivă

• diarei profuze (holera)

• fistule biliare, pancreatice sau intestinale apărute

post-chirurgical

b. pierderi de HCO3 pe cale renală

• insuficienţa renală cronică (forme avansate)

• hipoaldosteronism (boala Addison sau insuficienţa

corticosuprarenală)

Page 55: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

A. Acidoze metaboliceClasificare fiziopatologică

Tip 1 de acidoză metabolică (prin consum crescut de

bicarbonat, în condiţiile acumulării excesive de H+)

a. Producţie tisulară crescută / aport exogen de acizi

tari nevolatili

b. Scăderea eliminării renale a H

Tip 2 de acidoză metabolică (prin pierderi de bicarbonat)

a. pierderi de HCO3 pe cale digestivă

b. pierderi de HCO3 pe care renală

Page 56: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

A. Acidoze metaboliceClasificare paraclinica – deficit anionic

a. acidoze metabolice cu deficit anionic crescut (în acest tip

de acidoze poate exista şi deshidratare dar aceasta ocupă

un loc secundar)

• acidoze lactice

• acidocetoza diabetică etc.

b. acidoze cu deficit anionic normal (acidoze hipercloremice)

• acidoze renale tubulare (ART)

• acidoze prin pierderi de HCO3- pe cale renală sau

digestivă

Page 57: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidoze metabolice cu deficit anionic crescutAcidozele lactice

Acidozele lactice se caracterizează prin:

• pH-ul scăzut;

• scăderea concentraţiei HCO3-;

• creşterea concentraţiei acidului lactic (peste 2 mmol/l);

• deficit anionic crescut.

Page 58: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidoze metabolice cu deficit anionic crescutAcidozele lactice

Glucoza

Glucoza

exogena

Glicogen

endogen

Glic

oliz

a

Piruvat

Acetil CoA

Ciclul Krebs

ATP, CO2, H2O

DHAP Glicerol

Lactat

Acizi Grasi

Trigliceride

Alanina

Corpi cetonici

Acidul lactic (AL) este produsul final al glicolizei anaerobe.

AL provine din transformarea anaerobă a acidului piruvic (AP).

NAD NADH

Page 59: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidoze metabolice cu deficit anionic crescutAcidozele lactice

Producţia de AL depinde de:

• producţia de AP (direct proporţional)

• concentraţia de NADH (direct proporţional)

• concentraţia de NAD (invers proporţional)

AL = NADH / NAD * AP

Din această relaţie, rezultă 2 clase de acidoze lactice:

• acidoza lactică de tip A, cu raport crescut NADH/NAD

(potenţial redox)

• acidoza lactică de tip B, prin creşterea producţiei de AP

Page 60: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidozele lactice tip A

În acidoza lactică de tip A:

• raportul NADH / NAD este crescut;

• raportul AL / AP este mult crescut (peste 10:1);

• cea mai mare parte din cantitatea de AP este

transformată în AL ce se acumulează.

Cauza acidozei lactice de tip A este hipoxia tisulară severă ce

poate apărea în situaţii patologice diverse:

• stări de şoc;

• insuficienţă respiratorie;

• insuficienţă cardiacă;

• anemii severe etc.

Page 61: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidozele lactice tip B

În acidoza lactică de tip B:

• raportul NADH / NAD este normal (oxigenarea tisulară

este normală);

• raport AL / AP este sub 10:1

• apare o producţie crescută de AP.

Cantitatea crescută de AP se poate explica prin 3 mecanisme:

• intensificarea glicolizei;

• scăderea utilizării AP în ciclul Krebs;

• scăderea utilizării AP (dar şi a AL) în gluconeogeneză.

Acidoza lactică de tip B este o acidoză de intensitate moderată.

Page 62: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidoze metabolice cu deficit anionic crescutCetoacidoza diabetica

Va fi discutata pe larg in capitolul de metabolism glucidic

Page 63: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidoze metabolice cu deficit deficit anionic

normalAcidozele renale tubulare (ART)

ART sunt caracterizate prin alterarea secreţiei ionilor de H în

nefronul distal sau a reabsorbţiei HCO3 ce induc o acidoză

metabolică ce are o evoluţie cronică.

Exista 4 tipuri de ART:

• Tip 1 – distala

• Tip 2 – proximala

• Tip 3 – mixta

• Tip 4 – lipsa de raspuns a tubilor la aldosteron

Page 64: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidozele renale tubulare (ART)

Tip 1 – distala

Datorata unui defect la nivelul celulei tubulare:

• scade producţia de ATP (scăderea numărului de pompe de H-ATP-ază)

• scade activitatea pompelor de protoni, cu dispariţia gradientului electric sau

chimic

• există o permeabilitate anormală a epiteliului tubular (este afectată

retrodifuzia H)

Etiologia

• ART primară, apare în special la femei

• ART secundară

• nefropatii tubulo-interstiţiale: pielonefrite cronice, medicamentoase

(tratament cu amfotericina B, compusi cu litiu), toxice etc.

• boli autoimune (lupus eritematos sistemic, sindrom Sjogren)

• rinichi polichistic

• transplant renal

• nefrocalcinoză

Page 65: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidozele renale tubulare (ART)

Tip 1 – distala

ART tip I evoluează în trei faze:

1. faza de instalare a acidozei metabolice:

2. faza de asociere a acidozei metabolice cu

hiperaldosteronism secundar:

3. faza de afectare a funcţiei renale

• acidoză metabolică

• hiperaldosteronism secundar

• hiperparatiroidism secundar

Page 66: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ART Tip 1 – distalaFaza de instalare a acidozei metabolice

Scăderea capacităţii de eliminare renală a H+ induce un

exces plasmatic de H+ tamponat de:

• sistemul tampon bicarbonat / acid carbonic (creşte

reabsorbţia de bicarbonat la nivel renal)

• sistemele tampon celulare, cu ieşirea K+ din celule

(hiperpotasemie)

• sistemele tampon osoase, cu demineralizare osoasă

Page 67: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ART Tip 1 – distalafaza de asociere a acidozei metabolice cu

hiperaldosteronism secundar

• scade capacitatea de reabsorbtie a bicarbonatului de sodiu

• deshidratare şi hipovolemie

• hiperaldosteronismul secundar:

• creşterea reabsorbţiei tubulare de Na

• creşterea reabsorbţiei tubulare de Cl, cu hipercloremie;

• creşterea eliminării de K, cu hipopotasemie (slabiciune

musculara, hiporeflexie, paralizie)

Page 68: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ART Tip 1 – distala

Faza de afectare a funcţiei renale

• Scade mult capacitatea de reabsorbţie a HCO3- şi a Ca, cu

creşterea eliminării de Ca (hipercalciurie)

• Hipercalciuria are consecinţe urinare, cu precipitare de săruri

de Ca (litiază urinară, nefrocalcinoză papilară) şi consecinţe

sistemice (hipocalcemie)

• Hipocalcemia stimulează secreţia de parathormon

(hiperparatiroidism secundar) care induce demineralizare

osoasă (osteodistrofie renală manifestată la copil prin

rahitism şi la adult prin osteomalacie).

Page 69: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ART Tip 2 – proximala

Modificari:

• deficit parţial de eliminare a H prin deficit de

anhidrază carbonică

• Scade capacitatea tubilor proximali de reabsorbtie a

HCO3

Etiologia ART proximale

• afectiuni ereditare (sindrom Fanconi, intoleranta la

fructoza, boala Wilson, sindrom Lowe)

• mielom multiplu

• traumatism renal

• intoxicatie cu metale grele

• tratament medicamentos cu acetazolamida,

sulfamide, tetraciclina expirata, streptozocina

Page 70: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ART Tip 4

ART tip 4 apare ca un deficit de aldosteron prin lipsa de

răspuns al tubilor distali la aldosteron, cu scăderea excreţiei de

K (cu hiperpotasemie) si acidoză metabolică prin scăderea

excreţiei de ioni de H a rinichiului.

Etiologia ART tip 4:

• asociat cu IR usoară la adulţii cu

• DZ

• nefropatie HIV

• afectare renală interstitială (LES, siclemie)

• medicamente ce interferă cu axa renină–aldosteron-tub

renal (diuretice care economisesc K, AINS, IEC,

trimetoprim etc.)

Page 71: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Acidoze metabolice cu deficit deficit anionic

normalAcidoze metabolice prin pierderi de bicarbonat

A. pierderi de HCO3- pe cale digestivă

În aceste condiţii (pierderi hidroelectrolitice), se instalează:

• tulburarea acido-bazică (acidoza metabolică);

• tulburarea hidroelectrolitică (deshidratarea).

B. pierderi de HCO3- pe cale renală

Hipoaldosteronismul primar din insuficienţa CSR (boala

Addison) are trei consecinţe:

• scade reabsorbţia tubulară de Na şi, secundar, de apă, cu

deshidratare şi hipovolemie

• scade excreţia tubulară de H, cu acidoză metabolică

• scade excreţia tubulară de K, cu hiperpotasemie

Page 72: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Alcaloze metabolice

I. Alcaloze metabolice prin pierderi primare de H:

• vărsături incoercibile (stenoză pilorică, spasm piloric,

peritonite etc.)

• vărsături provocate (aspiraţii şi spălături gastrice)

II. Alcaloze metabolice prin acumulări primare de HCO3-

hiperaldosteronismul primar (boala Conn):

• creşterea reabsorbţiei Na (sub formă de bicarbonat

de sodiu)

• creşterea excreţiei de H (alcaloză metabolică)

• creşterea excreţiei de K (hipopotasemie)

Page 73: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Anomaliile clinice ale echilibrului acido-bazic

I. Tulburări acido-bazice metabolice

II. Tulburări acido-bazice respiratorii

Page 74: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

II. Tulburări acido-bazice respiratorii

A. Acidoze respiratorii

• este rezultatul hipoventilaţiei alveolare globale

• Consecinţele hipoventilaţiei alveolare globale sunt:

• hipercapnia determină acidoză respiratorie, puţin

importantă

• hipoxia determină acidoză metabolică lactică de tip A

(prin creşterea raportului NADH / NAD)

• Compensarea renală constă în:

• creşterea reabsorbţiei de HCO3- prin creşterea activităţii

anhidrazei carbonice renale (stimulată de hipercapnie)

• creşterea excreţiei de H sub formă de aciditate titrabilă

(urină foarte acidă)

Page 75: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

II. Tulburări acido-bazice respiratorii

A. Alcaloze respiratorii

• Este rezultatul hiperventilaţiei alveolare globale

• Cosecintele hiperventilaţiei sunt hipocapnie şi alcaloză

respiratorie (scade concentraţia plasmatică a H2CO3).

• Compensarea se face doar prin scăderea HCO3- explicată

prin:

• hipocapnia scade activitatea anhidrazei carbonice,

eritrocitară (HCO3- plasmatic trece în eritrocit) şi renală

(scade reabsorbţia renală de HCO3- şi eliminarea de H)

• când concentraţia plasmatică a H scade foarte mult, H din

celulă trec în interstiţii şi apoi în circulaţie unde consumă

HCO3-.

Page 76: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Anomaliile clinice ale echilibrului acido-bazic

Page 77: 1 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Bibliografie

• Eaton DC, Pooler JP: Vander„s Renal Phisiology 7th

edition, McGraw-Hill

• Leonard R. Jonson - Essential Medical Physiology 3th

edition, Elsevier Academic Press

• Guyton – Fiziologie umana si mecanismele bolilor, editia

5-a W.B.Sauders

• Ashfaq Hasan: Handbook of blood gas / acid-base

interpretation. Springer