Equilibris Àcid-Base, dissolucions tampó i alteracions com acidosi i alcalosi

Equilibri Àcid-Base

El pH i les dissolucions amortidores (dissolucions tampó)

CH3 COOH (aq) + H2O (I) <> CH3 COO- (aq) + H3O+ (aq) L'àcid acètic actúa com a àcid perquè allibera protons. CH3COO- (aq) + H2O (I) <> CH3COOH (aq) + OH- (aq) L'acetat actúa com a base perquè capta protons i allibera OH -. Barrejant acid acetic i acetat de sodi obtenim una dissolució amortidora de pH. Les dissolucions amortidores de pH (o dissolucions tampo) son dissolucions preparades barrejant quantitats similars d'un àcid feble i la seva base conjugada (o d'una base feble i el seu àcid conjugat), que son capaces de mantenir el pH estable encara que s'hi afegeixin protons o hidroxils.

Tampó Bicarbonat

Carbonic Acid-Bicarbonate Buffer System Bicarbonate Reserve Na+ CO2 CO2 + H2O H2CO3 (carbonic acid) H+ HCO3 + (bicarbonate ion) HCO3 NaHCO3 (sodium bicarbonate) carbonic anhydrase CO2 + H2O H2CO3- > HCO3 + H+ carbon dioxide + water carbonic acid bicarbonate + hydrogen ion El CO2 intervé directament a l'equilibri àcid-base de l'àcid carbònic, mitjançant l'anhidrasa carbónica, que uneix el CO2 amb l'aigua per formar l'àcid carbònic. La pressió parcial de CO2 a la sang condiciona el pH d'aquesta. PH = pKa H2C03 + log [HCO3"] a . pCO2

Tampó Bicarbonat i intercanvi de gasos

CO2 (g) + H20 (1) +> H2CO3 (aq) H2CO3 (aq) + H20 (1) >> HCO3 (aq) + H3O+ (aq) (a) CO2 carried in RBC CO2 CO2+ H20 -+ H2 CO3-> HCO3 +HT (b) HCO3 dissolved in plasma as carbonic acid (c) CO2 dissolved in plasma CO2 Body tissue Blood capillary CO2 CO2 HCO3 Hb CO2 + H20 HCO3" + H+ Carbonic anhydrase H2CO3 cr

Reabsorció renal del bicarbonat

Lumen of proximal tubule Proximal tubule cell Bloodstream Na+ Na+ 1 5 HCO3- + H+ H+) + HCO3 H2CO3 H2CO3 Carbonic anhydrase enzyme 2 Carbonic anhydrase enzyme H2O + (CO2 CO2) + H2O Reabsorció renal del bicarbonat. A través de l'orina s'expulsen els protons produïts en el metabolisme. El bicarbonat, en canvi, es conserva a dins de l'organisme per mantenir el sistema tamponador de pH de la sang. Les cèl·lules del tub proximal de la nefrona reabsorbeixen els bicarbonats i expulsen els protons.

Tampó de Fosfats

HPO42- (aq) + H20 (1) <> H2PO4 (aq) + OH- (aq) · El ronyó es el principal organ implicat a la regulació de l'equilibri àcid-base · Tots els protons capturats pels sistemes amortidors han de ser finalment excretats pels ronyons, procés en el que es regenera el bicarbonat utilitzat com amortidor i així es mante la concentració plasmatica de bicarbonat a un valor constant. És un metode de compensació lent (tarda entre 48-72 h) . Si malgrat el proces de reabsorció la concentració de bicarbonat plasmatic roman per sota del valor normal, a les cellules tubulars se'n va a sintetitzar bicarbonat a part del CO2 procedent de la sang o del propi metabolisme de la cèl·lula tubular . Un terç dels H + secretats seran titulats sobre fosfat i la resta sobre amoniac, és mínima la quantitat d'acid lliure que s'elimina per la orina 19000000 Células tubulares Acidosis PH+=H*+ Sangre HPO_2- filrado CO2 + H20 Anhidrasa carbónica H* + HCO3" H+ 4 secretado + HCO3- reabsorbido - H Aminoacidos + H* H2POR 1 HCO3-Buffer agregado al liquido extracelular Excretado en orina NH4+

Tampó d'hemoglobina

Hb02 (aq) + H2CO3 (aq) >> HHb (aq) + 02 (g) + HCO3 (aq) Chloride shift CI >CI .... CO2 + Hb -> Hb-CO2+O2 co ....... > CO2. co2 .!: CO2 + H,O- +H,CO,->HCO,"+ H* HCO,< 02 ......... 02 ·O2 4 .... O2 + Hb-H+ Hb-Og Interstitial fluid Plasma Tissue cell Red blood cell Systemic capillary wall Tampó fisiologic molt eficient degut a la gran abundancia d'aquesta proteïna a la sang (15% del volum total sanguini) Carbonic anhydrase

Tampó ossi

L'os intervé a l'amortiment de la càrrega àcida dels H+ en exces o alliberant carbonat a la sang per dissolució de l'os mineral

Tampó de proteïnes plasmatiques

Proteïna (aq) + H2CO3 (aq) +> Proteïna-H (aq) + HCO3 (aq) Neutral pH H H 0 H H O H H O = If pH rises = If pH falls - 11 N-C-C N-C-C +H-N-C-C 1 1 / / / H O- H+ H OH H+ H R+ OH R- R In alkaline medium, Amino acid In acidic medium,

Sitema Respiratori i alteracions

L'aparell respiratori: anatomia bàsica

intercambio gaseoso 2 .. (youtube.com) Pharynx Nasal cavity Vocal cords Tongue Upper respiratory tract Esophagus Larynx Trachea Right lung Left lung Lower respiratory tract Right bronchus Left bronchus Diaphragm Cavidad nasal faringe epiglottis laringe esofago traquea bronquio bronquiolos Arterias pulmonares Venas pulmonares

Anatomia bàsica: Pleura i Pulmons

Layers of Pleura Pleural cavity Visceral Pleura Parietal Pleura Lungs Heart Diaphragm PULMÓN DERECHO PULMÓN IZQUIERDO CORAZÓN MEDIASTINO (ENTRE PULMÓN DERECHO E IZQUIERDO)

Anatomia bàsica: Inspiració i Espiració

· Inspiració -> Entra aire al pulmo (<pressió dins) -> ACTIU • Contracció del diafragma i de els músculs intercostals externs · Espiració -> Surt aire del pulmo (>pressió dins) -> PASSIU · Relaxació del diafragma i de els músculs intercostals externs, retrocés elàstic del pulmó Inspiración Espiración DI cavidad pleural diafragma diafragma 1. Descenso del diaframa (contracción). 1. Ascenso del diafragma (relajación). 2. Aumento del volumen pulmonar. 2. Disminución del volumen pulmonar. 3. Ingreso del aire. 3. Egreso del aire.

Anatomia bàsica: Zones respiratòries

Conducting zone Respiratory zone Number of branches Terminal bronchiole (1) Trachea (2) Primary bronchus Respiratory bronchioles (500,000) Bronchial tree Alveolar sacs (8 million) Alveolus (60,000) Terminal bronchioles

L'intercanvi de gasos (O2-CO2): Difusió alveolar

alveolo Tejidos Capilar sanguíneo Pulmones Células Alveolos pulmonares 0 Glóbulos rojos AIRE hemoglobina 02 O2 02 HbO2 CO2 Hb 02 CO2 CO2 CO2 Hb CO2 Hb HbO CO2 O2 CO2 Capilar (sangre) · Ventilació: Proces per el qual es renoven de forma contínua els gasos alveolars. · Difusió: Transferencia dels gasos respiratoris entre l'alveol i la sang, a través de la membrana alveolo-capil·lar. · Perfusió: Circulació de la sang a nivell pulmonar. CO2 CO2 CO2 HbO CO2 0 O2 O2

Difusió alveolar: Arteriola i Vènula pulmonar

arteriola pulmonar vènula pulmonar (Sang oxigenada) Alveolo Sac alveolar Membrana alveolo-capil·lar

L'intercanvi de gasos: Barrera alveolo-capil·lar

Alveolo Capil · lar difusió plasma endoteli surfactant membrana basal epiteli alveolar capa intersticial làmina pròpia Pneumocets I (90%) -> intercanvi de gasos Pneumocets II -> fabriquen surfactant Disminueix la tensió superficial del alveolo e impedeix que col·lapse

Transport de gasos dins del capil·lar

TRANSPORTE DE O2 97% Hb OxiHb 3% Plasma C HC-C N N HC-CC-CI OOC HEMOGLOBINA TRANSPORTE DE CO2 70% HCO3 23% Hb CarmabinoHb 7% PLASMA

Capacitat pulmonar

inspiración máxima CAPACIDAD INSPIRATORIA (IC) 3.0 L VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIA (IRV) 2.5 L CAPACIDAD VITAL (VC) 4.5 L Capacitat total de aire que es pot ventilar CAPACIDAD PULMONAR TOTAL (TLC) 6.0 L VOLUMEN DE VENTILACIÓN PULMONAR (VT) 0.5 L volumen en reposo VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIA (ERV) 1.5 L CAPACIDAD RESIDUAL FUNCIONAL (FRC) 3.0 L éspiración máxima VOLUMEN RESIDUAL (RV) 1,5 L no hay aire en los pulmones LLING VOLUMES AND CAPACITIES I CHỈ ĐỚI K WHEATDRY CAPAOTT NSNDATORY FUNCTIONAL UPPODAL CAPACITY TICAL VOLUME MC VITAL CAPACITY TIC TOTAL LUNG CAPACITY TRY RY Ve

Patologies respiratòries

• Insuficiencia Respiratoria: Patologia que es produeix quan el aparell respiratori no és capaç de mantenir l'adequat intercanvi dels gasos respiratoris, no es poden satisfer les demandes tisulars d' O2 ni la correcta eliminació del CO2 com a rebuig metabolic. Pot ser aguda o crónica.
• Hipoxèmia -> reducció del contingut arterial d' 02
• Hipòxia -> reducció de l' aportació d' 02 a els teixits.
• Asma -> Inflamació crònica de les vies aèries.
• Bronquitis aguda -> Infecció respiratória aguda (<3 setmanes) que cursa amb inflamació de bronquis.
• Pneumònia -> Inflamació dels sacs alveolars, normalment a causa d'una infecció.
• Vessament pleural -> Acumulació de líquid a l'espai pleural (típic a ICC).
• Empiema pleural -> Acumulació de pus a l'espai pleural.
• Quilotòrax -> Extravasació de líquid limfàtic a l'espai pleural.
• Pneumotòrax -> Acumulació de aire a l'espai pleural.
• Hemotorax -> Acumulació de sang a l'espai pleural.

Patologies respiratòries addicionals

• Atelectàsia -> Disminució del volum pulmonar, per obstrucció de les vies aèries o per augment de pressió a la part externa del pulmó. Sol deure's a la manca de surfactant, que provoca un col·lapse.
• MPOC (malaltia pulmonar obstructiva crònica) -> Inflamació crònica i obstrucció per mucositat als pulmons. Es deu a bronquitis crònica i/ o a emfisema pulmonar. Típica en fumadors.
• Emfisema pulmonar -> Destrucció de les parets entre alvèols.
• Tuberculosi -> Malaltia pulmonar produïda per Mycobacterium tuberculosi.
• Apnea del son -> Pauses respiratòries durant el son.
• Bronquiectàsies -> Dilatació anormal e irreversible de l'arbre bronquial.
• Neoplàsies pulmonars. ATELECTASIA - Alvéolos con enfisema Vista al microscopio de alvéolos normales Bronquios normais . Bronquiectasias