Οξεοβασική Ομεόσταση Γνωστικά αποτελέσματα: Καθορίστε τι είναι η οξεοβασική ισορροπία και τον ρόλο της στη φυσιολογία του ανθρώπου Αντιληφθείτε την σημασία της οξεοβασικής ισορροπίας και το πώς συνεισφέρει στην παθολογία Κατανοήστε πως το αναπνευστικό σύστημα και οι νεφροί μπορούν να διαφοροποιήσουν την αξεοβασική ισορροπία για να διατηρήσουν την ομεόσταση

Tο pH των σωματικών υγρών Διαχωρισμός ανιόντων και κατιόντων μορίων H+ είναι αντιδραστικά και μπορούν να διαταράξουν την λειτουργία των κυττάρων αλλά και ιστών Σε ένα υδατικό διάλυμα, πραγματοποιείται αυτοϊοντισμός του νερού H2O ↔ H+ + OH-

Συγκέντρωση H+ Συγκέντρωση H+ ions στο νερό είναι 0.0000001 ml/L = [H+ ] = 1 X10-7 pH = αρνητικός δεκαδικός λογάριθμος [H+] = -(-7) =7 Συνεπώς, pH 6 σημαίνει ότι η συγκέντρωση H+ είναι δεκαπλάσια από εκείνη του pH7 Το νερό έχει pH 7, άλλα διαλύματα παρουσιάζουν μεγάλο εύρος πχ, κρασί 3, θαλασσινό νερό 8.5

Το pH αίματος pH αίματος συνήθως βρίσκεται μεταξύ 7.35 – 7.45

Το σώμα περιέχει οξέα και βάσεις Οξύ είναι κάθε διάλυμα όπου οι ουσίες όταν διαλυθούν στο νερό, διίστανται αποδίδουν κατιόντα υδρογόνου μπορούν να δώσουν πρωτόνιο (H+) Μείωση pH Βάσεις ονομάζονται οι ουσίες που μπορούν να δεχθούν πρωτόνιο (H+)

Οξέα και βάσεις Αντιδρούν με τα οξέα, μια αντίδραση που ονομάζεται εξουδετέρωση Τα διαλύματά τους εμφανίζουν ηλεκτρική αγωγιμότητα, επιτρέπουν δηλαδή τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος, γεγονός που χαρακτηρίζει τις βάσεις ως ηλεκτρολύτες

Σημασία ρύθμισης pH Μια οξείδωση μπορεί να οδηγήσει σε Επιδείνωση της λειτουργίας του ΚΝΣ (coma) Cardiac contractions become weak and irregular Καρδιακές συσπάσεις αδύνατες και άρρυθμες (ανακοπή) Peripheral vasodilation leading to circulatory collapse Περιφερική αγγειοδιαστολή οδηγώντας σε υποστολή τυ κυκλοφορικού (λόγω πτώσης ΑΠ) Μια οξείδωση είναι συνήθως πιο συχνή από μια αλκαλίωση καθώς τα οξέα παράγονται από βιολογικές λειτουργίες

Ουδετεροποιά στοιχεία Παράγοντες που σταθεροποιούν το pH αναπληρώνοντας ή απομακρύνοντας H+ Συνήθως πρόκειται για αδύναμα οξέα Αντιοξειδωτική χρήση

Ουδέτερα συστήματα Πρωτεινικά ουδέτερο συστήματα πρωτεινη πλάσματος αίματος. Hb παίζει σημαντικό ρόλο στην ουδετερότητα προλαμβάνοντας δραστικές διαφοροποιήσεις του pH όταν pCO2 είναι είτε χαμηλό είτε υψηλό Carbonic –acid –bicarbonate buffer system Φωσφωρικά συστήματα

The carbonic acid-bicarbonate buffer system

Σε κάθε περίπτωση διαταραχής της οξεοβασικής ισορροπίας διακρίνονται: Οι 4 απλές διαταραχές της οξεοβασικής ισορροπίας είναι η μεταβολική και αναπνευστική οξέωση και αλκάλωση. Σε κάθε περίπτωση διαταραχής της οξεοβασικής ισορροπίας διακρίνονται: 1) ο άμεσος ρυθμιστικός μηχανισμός, κατά τον οποίο τα ρυθμιστικά συστήματα (buffers) παρεμβαίνουν άμεσα για να μειώσουν την επίπτωση της πρωτοπαθούς διαταραχής στο pH 2) ο αντισταθμιστικός μηχανισμός, δηλαδή η αντιρρόπηση από τους πνεύμονες και τους νεφρούς που τείνει να ελαχιστοποιήσει τη μεταβολη του pΗ.

Η αντιρρόπηση έχει τα εξής χαρακτηριστικά: (α) είναι κατά κανόνα βραδείας δράσης, εκτός της αναπνευστικής αντιρρόπησης στη μεταβολική οξέωση, (β) επιτελείται από όργανο διαφορετικό εκείνου που συσχετίζεται με την πρωτοπαθή διαταραχή. Δηλαδή, όταν η πρωτοπαθής διαταραχή είναι αναπνευστική, η αντιρρόπηση γίνεται από τους νεφρούς, ενώ όταν η πρωτοπαθής διαταραχή είναι μεταβολική, η αντιρρόπηση γίνεται από τους πνεύμονες (γ) ο βαθμός της αντιρρόπησης μπορεί να είναι πλήρης ή μερικός και αυτό εκτιμάται από την τιμή του pΗ.

Αναπνευστική επανόρθωση Ο αντιρροπιστικός μηχανισμός είναι ο υπεραερισμός με συνέπεια την ελάττωση της PCO2 Στην αναπνευστική οξέωση ο κύριος μηχανισμός είναι η κατακράτηση CO2 (η αύξηση δηλαδή της PCO2) που οδηγεί σε αύξηση των πτη-τικών οξέων (H2CO3) Η αναπνευστική οξέωση αντι-σταθμίζεται κυρίως με αύξηση της νεφρικής επα-ναρρόφησης HCO3- Στη μεταβολική αλκάλωση ο κύριος μηχανισμός είναι η απώλεια οξέος ή η κατα-κράτηση βάσης, ο δε αντιρροπιστικός μηχανισμός συνίσταται σε υποαερισμό με αποτέλεσμα μικρή αύξηση της PCO2.

Brain stem (medulla oblongata) Sensory input Spinal cord Action potentials travel down spinal cord Intercostal muscles Sensory input Diaphragm blood Phrenic nerve

Έλεγχος αναπνευστικής συχνότητας 1. Οι χημειουποδοχείς είναι ευαίσθητοι σε PCO2 2. Aυξηση PCO2 ενεργοποιεί τους υποδοχείς 3. Ερεθισμός τους οδηγεί σε αύξηση της αναπνευστικής συχνότητας – αποβολή επιπλέον CO2 από πνεύμονες – PCO2 επιστρέφει σε φυσιολογικά επίπεδα 4. Όταν PCO2 μειώνεται η αναπνευστική συχνότητα ελαττώνεται και παρατηρείται μια αύξηση του CO2