Echilibre acido-bazice în organismul uman

Acizii si bazele reprezintă două clase de compuși extrem de importante în intreaga chimie. Aceștia intră în componența reacțiilor acido-bazice, care se întâlnesc atât în viața de zi cu zi, cât și în procesele biochimice, științifice și industriale. Acidul este o specie care poate ceda protoni, iar baza este o specie care poate accepta protoni. Prin cedarea unui proton, acidul A se transforma in baza B, unde A este acidul conjugat al lui B.

Unul dintre domeniile în care caracterul acido-bazic al mediului joacă un rol esențial este biochimia. În cadrul acesteia regăsim numeroase substanțe și procese fiziologice care au la bază echilibrele acido-bazice.

Respiraț ia ce lu larăDatorită producerii de dioxid de carbon de către mitocondrii, organismul uman este predispus unei sarcini acide. Protonii sunt foarte toxici pentru organism deoarece se pot lega de proteine schimbându-le funcţia sau forma.

Când pH-ul mediului intern suferă variații importante, apar tulburări de metabolism celular sau crește permeabilitatea membranară. Valori ale pH-ului sub 7 sau peste 8 sunt incompatibile cu viața.

Lichide le b io log iceOrganismul uman conține numeroase lichide biologice, precum sângele, urina, secrețiile digestive, lichidul pleural, lichidul cefalorahidian, lichidul sinovial, sudoarea, lichidul amniotic etc.

Lichidele biologice au o compoziție complexă, pH-ul lor fiind acid sau bazic, în funcție de predominanța ionilor acizi sau bazici.

Lichide le b io log ice

Lichidele biologice au o compoziție complexă, pH-ul lor fiind acid sau bazic, în funcție de predominanța ionilor acizi sau bazici.

SângeleSângele reprezintă aproximativ 7-8% din greutatea totală a corpului și conține o parte lichidă (plasmă) și elemente figurate în supensie (eritrocie, leucocite, trombocite). Plasma sanguină conține în proporție de 77-81% apă, în care se găsesc substanțe organice azotate, glucide, lipide, minerale (Cl, Na, K, Ca, Mg, I, Fe, carbonați etc.), enzime, hormoni și diverși produși ai metabolismului.Atunci când aceste substanțe se găsesc în limite normale, pH-ul sangvin este ușor alcalin, realizându-se homeostazia organismului uman.

SângeleEchilibrul acido-bazic sanguin este asigurat prin intermediul unui sistem tampon plasmatic, reprezentat de bicarbonați – acid carbonic. Orice dezechilibru al sistemului tampon determină mecanisme fiziologice complexe pentru menținerea parametrilor optimi funcționali, a căror depășire poate determina instalarea unor stări patologice. Cele mai importante sisteme tampon sunt: H2Co3 – NaHCO3 și NaH3PO4 – NaH3PO4. Aceștia reacționează în fracțiuni de secundă cu acizii sau bazele, evitându-se modificarea caracterului acido-bazic al sângelui.

Acidoza metabol i căUna dintre cele mai frecvente cauze de acidoză este diabetul zaharat. Cetoacidoza diabeetică poate fi semnul de debut al diabetului zaharat sau se poate datora unor complicații ale diabetului deja instalat. Creșterea ionilor de H ca urmare a producerii excesive de H, sau a eliminarării insuficiente d acizi, fie prin pierderea excesivă de baze, induce în organism o stare de acidoză.Aceasta se manifestă ca tulburări ale funcțiilor cardio-vasculare, neurologice sau osoase. Dacă pH-ul scade sub 7,1, se reduc contacțiile inimii cu posibilitatea unui stop cardiac. În general, apare hipotensiunea arterială, grețuri, vărsături, iar în unele cazuri se poate ajunge chiar la comă.

Alca loza metabo l i căAlcaloza metabolică se caracterizează prin creșterea pH-ului (scade concentrația ionilor din sânge). Pentru apariția acestei condiții este necesar ca în corp să se adune o cantitate mare de baze, iar mecanismele de excreție ale acestora să nu funcționeze. De obicei, apare atunci când în sânge crește concentrația de bicarbonat. Cauzele principale ale alcalozei metabolice sunt vărsăturile masive, diareea cronică, scăderea concetrației de K și Mg sau unele tulburări endocrine. Creșterea peste 7.6 a pH-ului însoțește tulburări de ritm cardiac. Uneori apare tetania (contracturi musculare involuntare), mai ales dacă alcaloza se instalează rapid și concentrația calciului din sânge este scăzută.

Rolu l p lămâni lor ș i a r in i ch i lor în menț inerea homeostaz ie i

Plâmânii vor răspunde la orice modificare a pH-ului sau a presiunii oxigenului și a dioxidului de carbon prin creşterea sau scăderea ventilaţiei.Dacă ventilaţia este diminuată se produce o retenţie de dioxid de carbon – ce va determina acidoză respiratorie. Dacă ventilaţia este crescută se produce alcaloză respiratorie prin eliminarea de dioxid de carbon. Rinichii intervin în reglarea concentraţiei de bicarbonat. Aceştia asigură reabsorbţia bicarbonatului sau regenerarea sa. Dacă este compromisă ventilaţia, organismul va elimina protonii pe cale renală pentru a împiedica producerea acidozei metabolice.

Alte l i ch ide b io log ice ș i propr ie tăț i l e lor o Urina, lichid organic produs de rinichi şi excretat prin căile urinare,

conţine 95% apă şi 5% compuşi diverşi (substanţe organice: uree, acid uric, creatinină şi minerale: clorură de sodiu, fosfaţi alcalini, sulfaţi, carbonaţi).

o Ph-ul normal al urinei este de 5-6.o Aceasta este implicată în menţinerea unui echilibru între apa sanguină

şi cea din ţesuturi, precum şi a presiunii osmotice şi a echilibrului acido-bazic (prevenirea acidozei prin eliminarea amoniacului metabolic şi a alcalozei prin eliminarea bicarbonaţilor)

o Astfel, urina intervine alături de sânge în păstrarea constantă a parametrilor fiziologici.

ApaApa este mediul fundamental în care au loc toate reacţiile biochimice şi fenomenele fizico-chimice din organism. Datorita structurii sale moleculare, apa are o serie de proprietati fizico-chimice propice vietii:

capacitate calorică mare, ceea ce face ca apa să îsi păstreze timp îndelungat temperatura constantă, utilă proceselor metabolice;

capacitate de disociere în ioni de hidrogen şi hidroxil (HOH H-------- + OH ), proprietate prin care intervine în ↔ ‾

reacţiile de oxido-reducere celulară precum şi în reacţiile de tamponare a mediului;

Pro iec t rea l i zat de :Huțanu Valent inaMate i Mădăl inaVochi ța Ana Mar ia