Tulburări ale stării acido-bazice

Una dintre principalele constante ale organismului este constanța concentrației de ioni de hidrogen (H ⁺ ) în lichidul extracelular, care la persoanele sănătoase este de 40±5 nmol/l. Pentru comoditate, concentrația de H ⁺ este cel mai adesea exprimată ca logaritm negativ (pH). În mod normal, valoarea pH-ului lichidului extracelular este de 7,4. Reglarea pH-ului este necesară pentru funcționarea normală a celulelor organismului.

Echilibrul acido-bazic al organismului include trei mecanisme principale:

• funcționarea sistemelor tampon extracelulare și intracelulare;
• mecanisme de reglare respiratorie;
• mecanismul renal.

Dezechilibrele acido-bazice sunt reacții patologice care sunt asociate cu dezechilibre acido-bazice. Se disting acidoza și alcaloza.

Sistemele tampon ale corpului

Sistemele tampon sunt substanțe organice și anorganice care previn o modificare bruscă a concentrației de H ^{+ și, în consecință, a valorii pH-ului la adăugarea de acid sau alcali. Acestea includ proteine, fosfați și bicarbonați. Aceste sisteme se află}_atât în interiorul, cât și în exteriorul celulelor corpului. Principalele sisteme tampon intracelulare sunt proteinele, fosfații anorganici și organici. Tampoanele intracelulare compensează aproape întreaga încărcătură de acid carbonic (H2CO3 ) _, mai mult de 50% din încărcătura altor acizi anorganici (fosforic, clorhidric, sulfuric etc.). Principalul tampon extracelular al organismului este bicarbonatul.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Mecanisme respiratorii de reglare a pH-ului

Acestea depind de activitatea plămânilor, care sunt capabili să mențină presiunea parțială a dioxidului de carbon (CO2 ₎ din sânge la nivelul necesar, în ciuda fluctuațiilor mari în formarea acidului carbonic. Reglarea eliberării de CO2 _{are loc} datorită modificărilor ratei și volumului ventilației pulmonare. O creștere a volumului respirator pe minut duce la o scădere a presiunii parțiale a dioxidului de carbon din sângele arterial și invers. Plămânii sunt considerați prima linie în menținerea echilibrului acido-bazic, deoarece oferă un mecanism de reglare imediată a _eliberării de CO2.

Mecanismele renale de menținere a echilibrului acido-bazic

Rinichii sunt implicați în menținerea echilibrului acido-bazic, excretarea excesului de acizi prin urină și conservarea bazelor pentru organism. Acest lucru se realizează printr-o serie de mecanisme, principalele fiind:

• reabsorbția bicarbonilor de către rinichi;
• formarea acizilor titrabili;
• formarea amoniacului în celulele tubulare renale.

Reabsorbția bicarbonatului de către rinichi

În tubulurile proximale ale rinichilor, aproape 90% din HCO3 este absorbit nu prin transportul direct al HCO3 prin membrană, ci prin mecanisme complexe de schimb, dintre care cel mai important este considerat a fi secreția de H ⁺ în lumenul nefronului.

În celulele tubulilor proximali, acidul carbonic instabil se formează din apă și dioxid de carbon sub influența enzimei anhidrază carbonică, care se descompune rapid în H ⁺ și HCO3 _. Ionii de hidrogen formați în celulele tubulare intră în membrana luminală a tubulilor, unde sunt schimbați cu Na ⁺, în urma căruia H ⁺ intră în lumenul tubulilor, iar cationul de sodiu intră în celulă și apoi în sânge. Schimbul are loc cu ajutorul unei proteine purtătoare speciale - schimbătorul Na ⁺ -H ^{+. Pătrunderea ionilor de hidrogen în lumenul nefronului activează reabsorbția HCO3}_~ în sânge. În același timp, în lumenul tubulului, ionul de hidrogen se combină rapid cu HCO3 filtrat constant _pentru a forma acid carbonic. Cu participarea anhidrazei carbonice, acționând asupra părții luminale a marginii periei, H2C03 _este transformat în H2O _și CO2 _. În acest caz, dioxidul de carbon difuzează înapoi în celulele tubulilor. tubulilor proximali, unde se combină cu H2O _pentru a forma acid carbonic, completând astfel ciclul.

Astfel, secreția ionului H ⁺ asigură reabsorbția bicarbonatului într-o cantitate echivalentă de sodiu.

În ansa Henle, aproximativ 5% din bicarbonatul filtrat este reabsorbit, iar în tubul colector, încă 5%, tot datorită secreției active de H ⁺.

Formarea acizilor titrabili

Unii acizi slabi prezenți în plasmă sunt filtrați și servesc drept sisteme tampon în urină. Capacitatea lor tampon se numește „aciditate titrabilă”. Componenta principală a acestor soluții tampon pentru urină este HPO4 _{~, care după adăugarea unui ion de hidrogen este transformat într-un} ion de acid fosforic ^{disubstituit (HPO42}₊ H ⁺ = H2PO _~ ), care are o aciditate mai mică.

[ 5 ], [ 6 ]

Formarea amoniacului în celulele tubulare renale

Amoniacul se formează în celulele tubulilor renali în timpul metabolismului cetoacizilor, în special al glutaminei.

La valori neutre și în special la valori scăzute ale pH-ului fluidului tubular, amoniacul difuzează din celulele tubulare în lumenul său, unde se combină cu H ⁺ pentru a forma un anion de amoniu (NH3 ₊ H ⁺ = NH4 ₊⁾. În ramura ascendentă a ansei Henle, cationii NH4 ₊^sunt reabsorbiți, acumulându-se în medulara renală. O cantitate mică de anioni de amoniu se disociază în NH3 și ioni de hidrogen, care sunt reabsorbiți. NH3 _poate difuza în canalele colectoare, unde servește ca tampon pentru H ⁺ secretat de această parte a nefronului.

Capacitatea de a crește formarea de NH3 _și excreția de NH4 ₊^este considerată principala reacție adaptivă a rinichilor la creșterea acidității, ceea ce permite excreția ionilor de hidrogen de către rinichi.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Dezechilibre acido-bazice

În diverse condiții clinice, concentrația ionilor de hidrogen din sânge poate abate de la normă. Există două reacții patologice principale asociate cu o încălcare a echilibrului acido-bazic - acidoza și alcaloza.

Acidoza este caracterizată printr-un pH sanguin scăzut (concentrație mare de H ⁺ ) și o concentrație scăzută de bicarbonat în sânge;

Alcaloza este caracterizată printr-un pH sanguin ridicat (concentrație scăzută de H ⁺ ) și o concentrație mare de bicarbonat în sânge.

Există variante simple și mixte de dezechilibru acido-bazic. În formele primare sau simple, se observă un singur dezechilibru.

Variante simple ale dezechilibrului acido-bazic

• _{Acidoză respiratorie primară. Asociată cu o} creștere _a pCO2.
• Alcaloză respiratorie primară. Apare ca urmare a scăderii
• Acidoză metabolică. Cauzată de scăderea concentrației de HCO3 _.
• _{Alcaloză metabolică. Apare atunci când crește} concentrația de HCO3.

Destul de des, tulburările menționate mai sus pot fi combinate la un pacient și sunt desemnate ca fiind mixte. În acest manual, ne vom concentra asupra formelor metabolice simple ale acestor tulburări.