FIZIOPATOLOGIA ECHILIBRULUI ACIDO-BAZIC

FIZIOPATOLOGIA ECHILIBRULUI ACIDO-BAZIC

Conc ionilor de H la N=40nM. Este un control f strict deoarece:

-conc este f mica

-variatiile sunt limitate

Controlul conc H este vital pt mentinerea la N a proteinelor, glicoproteinelor, stabilitatea membranei si activitatea.

Aprecierea directa a conc H in practica are 3impedimente:

dificil-este f greu sa lucrezi cu conc atat de scazute

consuma mult timp

valoarea conc H nu este informative

a.      conc H la N-corespunde cu 3 situatii:

-situatie normala

-acidoze/alcaloze compensate

-asocierea dintre acidoza decompensate si alcaloza decompensate

b. valoare patologica- nu orienteaza asupra echilibrului acido-bazic ( Eab)=> tulburari metabolice si respiratorii.

PH

-conc H se stabileste indirect prin valoarea PH= pK+log NaHCO3/ H2CO3 relatia Hendelson

-pK=valoarea Ph la care valoarea sistemului tampon al bicarbonatului e max=6,1

-PH=7,38-7,42

Variatiile ph depind nu de actiunea directa a acizilor sau bazelor tari ci depind de capacitatea/incapacitatea sistemului de control al Eab

Sistemul de control linia 1. sistem tampon

2. activitatea respiratorie

3. activitatea renala

SISTEMUL TAMPON

aceste sisteme intervin spontan si sunt formate dintr-un acid slab si sarea lui cu o baza tare.

Rol: limiteaz variatiile de PH c ear rezulta din actiunea directa a acizilor sau bazelor prin inlocuirea acidului sau bazei tari cu un acid sau baza mai slaba, mai putun capabila sa modifice valoarea PH.

Sistemul tampon al bicarbonatilor:

- HCl in absenta sistemului tampon disociaza=> creste conc H. In prezenta sistemului tampon variatia este mai mica.

- In vivo HCl+componenta bazica a sistemului tampon=> clorura de Na si ac carbonic suplimentar NaOH se aduga peste cel existent. Ac carbonic slab=> crestere moderata a conc H

- NaOH in absenta sistemului tampon=> scade f mult con H

-in vivo variatia de pH e mica.

- NaOH+ acidul carbonic=> H2O+ o cant suplimentara de bicarbonate=> creste conc de bicarbonate.

Importanta sistemului tampon:

limiteaza dar nu se opun variatiilor de pH sau ale conc H induse de acizi sau baze agresoare.

Variatiile de Ph nu deriva direct din actiunea acizilor si bazelor tari, ci din modificarea conc componentelor sistemului tampon:

1. acizi tari= ↑ conc componentei acide a sistemului tampon
2. baze tari= ↑ conc componentei bazice a sistemului tampon.

variatiile PA sunt reduse la N prin activtatea coroborata a palmanului (controlul cantitatii de H2CO3) si a rinichiului (bicarbonat)     

sistem tampon = cale comuna de reglare si reajustare a Eab

rezerva functionala pt rinichi/plamani care sunt confruntati cu variatii mai ↓ a PH decat ar fi rezultat din actiunea acizilor/ bazelor agresoare

A. Principalul sistem tampon plasmatic.=sistemul bicarbonatilor care are 4 avantaje:

1. in conc ↑↑ fata de altii ( C ac carbonic=1,2mEq/l)
2. conc celor 2 componente sunt perfect adaptate la intensitatea procesului metabolic, la productia de CO2
3. cele 2 componente sunt controlate separat - rinichi-bicarbonat si plamani-acidul carbonic.
4. Activeaza coroborat cu sistemul tampon al Hb

Ca dezavantaje are un PK f scazut (6.1). Este f departe de limitele de variabile ale PH. Eeficienta f mare pt compensarea unor acidoze.

B. Sistemul tampon plasmatic: sistemul fosfatilor.

-minor: -concentratii f scazute 2 mEq/l.

Intracellular, renal

C. Sistemul tampon= sistemul Hb

- actiune selectiva: tamponeaza doar acidul carbonic

Hb tamponeaza [H+] rezultati din disocierea acidului carbonic pe gruparile imidazolinice ale histidinei ce intra in componenta inelului tetrapirolic.

Inlocuirea acidului carbonic cu unul de 20* mai slab= Hb redusa.

Activitatea pulmonara:

-apare dp 1-2h.

-modificare adaptativa a amplitudinii miscarilor respiratorii si a frecventei lor= controlul eiminarii de CO2=> conc acidului carbonic e controlata..

-este modificata de activitatea centrelor respiratorii:

a. este stimulate de ↑ cocn H si a presiunii partiale a CO2.

b. este diminuata daca conc bicarbonat ↑ peste 27mEq/l

Activitataea renala:

-apare tarziu, la 4-5 zile

-are 3 mecanisme:

a. reabsorbtie bicaronat: max de intensitate in TP

b. secretia de [H+]= fosfat monosodic=> la N se elibereaza intre 10-30 mEq/l H in urina/24h

c. secretia de [H+]== saruri amoniacale= clorura de amoniu 30-50mEq/l [H]/ urina 24h=TC

Clasificarea tulburarilor Eab:

Acidozele/alcalozele pot fi:

1. compensate: valori normale

decompensate: valori PH patolgice

2. metabolice:modificarile Ph se datoreaza unei modificari primare a concentratiei bicarbonatului

respiratorii: modif dat conc acidului carbonic.

Acidozele metabolice

Clasificare:

a.      consum exagerat de bicarbonat datorat ↑↑ [H]

productie ↑ de [H]= acumulare in organism de acizi tari nevolatili: - acidoza lactica, diabetica, din alcoolism, din IRA;

retentie ↑[H]

acidoze renale tubulare

b.     pierderi de bicarbonat - digestiv: diaree

- renal: IRC, insuf cortico suprarenala=boala Addison.

Clasificarea nu tine cont ca toate acidozele nu exista ca tulburari isolate ci se asociaza de aparitia deshidratarii.

Clasificarea paraclinica:

1. Acidoze cu deficit anionic prezent= acidoze prin hiperproductie de H+= suma anionilor, acizi tari nevolatili care in mod obisnuit, nu se dozeaza in clinica= acid lactic, piruvic, cetoacizi, ac fosforic, sulfuric.

Deficitul anionic=principalul cation negativ( Cl+ HCO3-)=DA= Na-= 10-12mEg/l ( de obicei ↑)

Tulburarea predominanta=acidoza, secundara=deshiidratare.

2. Acidoze cu deficit anionic absent= acidoze hipercloremice.

-evolueaza cu grade severe de deshidratare=> stimuleaza sistemul renina-angiotensina-aldosteron=SRAA=> hiperaldosteronism secundar=> intensificarea reabsorbtiei de Na si Cl.

Acidoza lactica

↓ conc bicarbonat=consum, deficit anionic present => ↑ concentratia Ac lactic (>1mEg/l), uneori ↑ concentratia piruvat (la N:o.1 mEg/l)

Din glucoza => dihidroxiacetonfosfat + gliceraldehid 3 fosfat (GA3P) care prin oxidare (prin NAD=>NADH2)+ fosforilare la nivel de substrat= 1,3 DPG=>Piruvat. Piruvatul la o conc normala de O2, determina formarea de AcCoa (reactie catalizata de NAD). Piruvatul la o concentratie scazuta de O2 (NADh2=>NAD) determina formarea de lactat

Productie de ac lactic depinde de:

valoarea potentialului redox

cant de piruvat

productia de piruvat

prezenta de NADH2

e invers propr cu proportia de NAD

Clasificare

Acidoza lactica de tip A se intalneste in:

- conditii de hipoxie tisulara

- stari de soc

- insuficienta respiratorie si cardiaca.

- anemii severe

Acidoza lactica de tip B datorata hipersecretiei de piruvat si este asociata cu:

- intensificarea glicolizei

- deprimarea activitatii CK si gluconeogenezei.

Acidozele lacice de tip A:

Stari de soc:

1. intensificarea generarii tisulare de acid lactic datorita:

1. orientarea glicolizei catre lactate ( in hipoxia severa din tesuturile periferice care la nivel mitochondrial= incapacitatea reoxidarii NADH2 si FADH2)=> ↑ conc NADH2 si↓ conc NAD=>piruvat=>acid lacticcare evolueaza total spre lactate.
2. Intensificarea glicolizei datorata hipoxiei tisulare=> incapacitatea reoxidarii NADH2 si FADH2 => se acumuleaza

Scade inhibitia beta oxidarii AGL si inhibitia CK =>carenta metabolica severa =>diminuarea generarii de ATP

efecte stimulative asupra fructtozokinazei si piruvat kinazei=>mult intensificarea glicolizei si piruat kinaza=>lactat.

3. cresterea ofertei de glucoza catre tes =ficat

Postagresiv=↑ eliberarea de h hipercatabolizanti glucidici= catecolamine, glucagons, cortizon, glucocorticoizi. Intensificarea hepatica, glicogenoliza si glucogenogeneza=> ↑ debitului hepatic de glucoza=> hiperglicemie=> glicemia este utilizata la nivelul tesuturilor=> t periferice=> ac lactic.

2. diminuarea utilizarii lactatului la nivel hepatic:

-acidul lactic lansat in circulatie interactioneaza cu bicarbonatul de Na=> lactat de Na=> ↓ conc bicarbonat=> cantitati suplimentare de acid carbonic=> ↑ cocn acidului carbonic.

-acidul carbonic disociaza ionic cu eliberarede [H].

-[H] stimuleaza activitatea centrilor respiratori=> hiperventilatie care initial are valoare compensatorie=> eliminarea de cant ↑ de CO2=> hipocapnie.

-ac carbonic disociaza molecular=> H2O si CO2=eliminate respirator => ↓ conc CO2 concomitent cu ↓ conc bicarbonatului=> valoare bicarbonat/ ac carbonic devine N=> pH revine la normal.

-normalizarea pH nu este dublata si de cea a volemiei.

-hipovolemia rezultata, stimuleaza activitatea centrilor respiratori+hiperventilatia=> hipocapnie severa-afecteaza funcionalitatea ficatului=> ↓ functionalitatii piruvat carboxilazei=> ↓conversia piruvat in oxaloacetat= ↓ ... ficatului prin ciclul Cory a lactatului=. Acidoza lactica.

Acidocetozele diabetice

-acumularea de corpi cetonici= ac acetic, B hidroxibutiric, acetone=acizi relative tari=> disociaza=> [H+]= acidoza metabolica

-corpii cetonici deriva din catabolizarea AGL la nivel hepatic.

-la N 0.5-1.5mg%

-utilizati de unele organe ca substrate energetice: cord, m scheletic, rinichi, cel nervoase.

-deriva din 2 molecule de acid cetoacetic.

Cetogeneza e intensificata cand la nivel hepatic exista 3modificari:

intensificarea betaoxidarii oxidarii AGL

deprimarea activitatii CK

aport exogen de AGL= mobilizati di tes periferice.

Acidoza din diabetul zaharat:

Datorata:

- ↑ mobilizarii de AGL de la nivelul tes periferic datorita modif endocrine din DZ: ↓ producerii de insulina,      ↑producerii de glucagon, ↑relativa a activitatii glucocorticoizilor-cortizol.

=>activarea sistemului adenil-ciclaza AMPc

Stimularea lipazei =>hidroliza TG =>glycerol+ AGL.

Hepatic

Intensificarea betaoxidarii AGL, care patrund in hepatocite, trec masiv din citoplasma intramitocondrial => stimularea activitatii Acil Carnitin transferazei (dat titruri mari de glucagon) intramitocondrial AG sunt metabolizati prin betaoxidare +>cantitati mari de NADH2 si FADH2

=inhiba unele etape ale CK(ciclu Krebs) => inhiba unele etape ale CK =>Ac CoA nu se mai metabolizeaza complet in CK.

Acumularea intramitocondrial de corpi cetonici.

2 Ac CoA =>Ac Acetilacetic care prin oxidare da Ac Beta xidroxibutiric, care prin decarboxilare da acetone.

Deprimarea CK =>intretinerea beta oxidarii AGL (in hepatocite se sintetizeaza citrate mai putin ca N =>genereaza malonin CoA, care normal este un inhibitor al Acil carnitin transferazei.)

Corpii cetonici aj in circ, se acumuleaza si dau hipercetonemie

Consecintele acumularii corpilor cetonici

Initial interactioneaza cu componenta bazica a sistemuluibicarbonat => ↓ conc bicarbonate => ↑ concentratia acidului carbonic. Pres partiala a CO2 e N =>disociaza ionic =>elib in circ a unor mari cant de H.

Hidrogenul:

stimul activitatea centrilor respiratori =>hiperventilatie +hipocapnie. Ac carbonic disociaza molecular =>H2O =Co2. CO2 e eliberat dat scaderii conc e Ac carbonic la un nivel concordant cu scaderea conc de bicarbonate =>tendinta de normalizare a PH.

Stimuleaza activitatea renala =>compensare. Reabsortia bicarbonatului =>refacerea conc bicarbonatului. Eliberarea H= aciditate titrabila =fosfat monosodic si saruri amoniacale

Tamponat pe sistemul tampon intracellular =sistemul fosfatilor =h intra masiv in cel =>trec e-cel cant echiv de K, se acum in circ. K elim renal= kaliurie

Eliminate pe cai anormale/vicariante: digestive =↑ prod de HCl in stomac =iritatie locala => greata vma, pierderi de lich din org, hipovolemie =>hiperaldosteronism secundar => ↑kaliuria, decompensare circulatorie, cardiaca.

Acidocetoza din alcoolismul cronic

Metabolizarea unor cant mari de alcool etilic le niv hepatic =>tulburar biochimice hepatocitare. AE e transformat in Acetaldehida in prezenta NAD(NAD-NADH2), acetaldehida in prez NAD e transf in AC CoA =>NADH2.

Exces de NADH2 =>deprimarea etapelor CK =>deprimarea gluconeogenezei =>malnutritie cronica =aport < de prot si glucide =>hipoglicemie =>stimularea sint de glucagons =>mobiliz intense a Ag din tes adipos.

Ac CoA nu se metaboliz in CK, se acumuleaza =corpi cetonici.

AG nu se mai metab i-hep doar incomplete. Beta oxidarea AG e mult <. In hepatocite metabolizarea ↓ =acumulare =steatoza hepatica

Mici cant de AGL se metab => Ac CoA=> corpi cetonici.

In hepatocite in lipsa betaoxidarii=carenta de ATP= intensifica glicoliza =>piruvat +=>lactat.

Ficatul prod Ac CoA= corpi cetonici + Ac lacxtic => acidoza metab mixta.