Sav--bázis egyensúly Sav PH fogalma
pH = -log [H+] pH=7 => 1010-7 Mol H+ (100 nmol/l) nmol/l) pH=8 => 1010-8 Mol H+ (10 nmol/l) nmol /l)
Normal plazma pH: 7.357.35-7.45; (H+: 4545-35 nmol/l) Acidózis: pH<7.35; Alkalózis: Alkalózis: pH>7.45 Intracelluláris pH = 7.17.1-7.3
6.8 =160 nmol 7.8 =16 nmol 7 =100 nmol 7.38 =41.6 nmol Venás vér 7.4 =40 nmol Artériás vér 7.5 = 31.6 nmol pH jelentősége a szervezetben
Page 1
Acidózis
Alkalózis
Glikolízis
↓
↑
Glükoneogenezis
↑
↓
DNS szintézis/sejt proliferáció
↓
↑
Hb oxigénoxigén-kötés
↓
↑
Plazma fehérje disszociáció (Ca2+ kötés)
↓
↑
K+ csatorna permeabilitás
↓(depol)
↑(hyperpol)
Ca2+
csatorna permeabilitás
↓
Enzim aktivitás (kivéve: pepsin)
↓
↓
Gap junction (szív)
↓
↑
Szívizom kontraktilitás
↓
érsimaizom (lokálisan szisztémás ker. ált.)
vazodilatáció
Agyi erek
vazodilatáció
vazokonstrikció
Tüdő erek
vazokonstrikció
vazodilatáció
Kemoreceptorok révén szisztémás ker.
vazokonstrikció
Page 2
A pHpH-t befolyásoló tényezők Hidrogén ion termelődés Volatilis vs nonvolatilis savak Pufferek Hidrogén ion kiválasztás tüdő és vese által HCO3- reabszorpció, szintézis és szekréció a vese által
A pHpH-t befolyásoló tényezők Hidrogén ion termelődés Volatilis savak: CO2/H2CO3-, (H+: 20 mol/nap) Szénsavanhidráz ↓ CO2 + H2O => H2CO3- + H+ (szövetekben) HCO3- + H+ => H2CO3- => CO2 + H2O (tüdő,vese) ↑ Szénsavanhidráz H2CO3- egyensúlyban CO2-al.
Page 3
A pHpH-t befolyásoló tényezők Nem--volatilis savak (50Nem (50-100 mmol H+/nap) Fix savak foszforsav (foszfoproteinek, foszfolipidek, nukleinsavak) kénsav (metionin, cisztein metabolit) Szerves savak Tejsav (glikolízis), Acetoecetsav, cetoecetsav, betabeta-hidroxivajsav Aminosavak
A pHpH-t befolyásoló tényezők Pufferek Fogalma: Azok a gyenge savak, bázisok, melyek a pHpH-tól függően képesek megkötni vagy leadni az H+H+-iont. Szerepük: tompítani H+H+-ion koncentráció változást.
AH = H+ + ASav = Hidrogén ion + bázis
Page 4
A disszociáció mennyisége arányos a gyengesav koncentrációjával: J = k*[AH] Fordítva: J-1 = (k(k-1)*[H]*[A] ahol k és kk-1 konstansok, melyek meghatározzák a reakció sebességét. Függ: hőmérséklet, ionok tulajdonsága. Független az egyes anyagok koncentrációjától.
Page 5
Egyensúlyban J=JJ=J-1 k*[AH] = (k(k-1)*[H]*[A]
/:(k /:(k--1)
k*[AH]/(k--1) = [H]*[A] k*[AH]/(k
/:[AH]
k/k k/k--1 = [H]*[A]/[AH] K = [H]*[A]/[AH]
/logaritmusát véve
lgK = lg[H]+lg([A]/[AH]) /negatív logaritmus
Henderson--Hasselbach egyenlet Henderson pH = pK + lg([A]/[AH]) Tehát a pHpH-tól függően kötik vagy eresztik el a HH-iont a pufferek. Megmutatja az összefüggést a pH és az ([A]/[AH]) között.
Ha pH = pKa, az lg érték 0 => vagyis a számláló és nevező aránya 1 => az anyag fele van disszociált formában.
Page 6
Puffer kapacitás Az az erős sav/bázis mennyiség (mmol/l) mely a pHpH-t 11-el eltolja
Kp=∆[H]/ [H]/∆ ∆pH Ez függ a puffer koncentrációjától, és pK értékétől. Ideális puffer: pK közel a normál pHpH-hoz Nagy koncentráció
Page 7
A vér pufferei: 45 mmol/l mmol/l -
1. H2CO3/HCO3
Alacsony pufferkapacitás (pK pK= = 6.1) Változtatható a mennyiségük: nyitott puffer Szénsavanhidráz jelenlétében egyensúly: cc: cc: 24 24--28 mmol mmol/l /l Egyensúlyban: [CO2]=10 2.8[H2CO3] (630) [HCO3-] és [CO2] változtathatók (vese, tüdő) pH= 6.1 + lg [HCO [HCO3-] [H2CO3] pH=6.1+1.3 = 6.1+ lg20 pH= 6.1 + lg …[HCO3-]… 0.03*[CO2]
A vér pufferei 2. Hemoglobin (hisztidin; NN-terminal; pK ≅ 7.4) deoxigenált hemoglobin jobban köti a H+ iont (magasabb pK) 3. Plazma fehérjék (hisztidin; NN-terminal; pK ≅ 7.4) (csontszövet fehérje állománya) 4. H2PO4-/HPO42- (pK= 6.89)
Page 8
Intracelluláris pufferek 1. H2CO3/HCO3- pK=6.1 2. Fehérjék (pK ≅ 7.4) 3. H2PO4-/HPO42- (pK= 6.89)
Page 9
A vizelet pufferei 50-- 100 mmol 50 mmol/nap /nap H+ kiválasztás (szabad H+ 25 000 nmol/l pH=4,6 esetén) Vizelet pH: 44-8 1. H2CO3/HCO32. NH3/NH4+ (60%) (pK (pK=9.25) =9.25) 1:60 (pH=7.4(pH=7.4-en) + NH3/NH4 : képződés a proximális tubulusban glutaminból NH3 lipofil lipofil;; NH4 hidrofil NH3 szintézist a pH szabályozza (glutamináz (glutamináz)) 3. H2PO4-/HPO42- (pK pK:: 6.89) 4. Szerves savak és bázisok (urát, citrát) citrát) Pufferek nélkül napi 2667 l vizeletet kellene üríteni.
Page 10
H+ forgalom
Függ: táplálkozás, anyagcsere, stb CO2 képződés : 20 mol/nap Sav képződés: 5050-100 mmol mmol/nap /nap Ürítés: 1. CO2 : tüdőn keresztül 2. H+: vesén keresztül: szabad 25000 nmol (pH: 4.6) + foszfát és ammonia pufferekhez kötve
Page 11
A tüdő (légzés) szerepe a pH szabályozásban
Page 12
A vese szerepe a pH szabályozásban HCO3- szabadon filtrálódik (28 mmol/l; mmol/l; 4320 mmol/nap) mmol/nap) 1. Majdnem teljes HCO3- reabsorpció (99.9%: 4300 mmol/nap) mmol/nap) + H szekrécióval párhuzamosan 2. HCO3- szintézis H+ szekrécióval párhuzamosan 3. HCO3- kiválasztás alkalózisban (CSAK) – disztális tubulus H+ szekréció mechanizmusai: Na+/H+ kicserélő H+-ATPATP-áz
Page 13
Proximális tubulus,vastag felszálló szegmentum, korai disztális tubulus.
Intercalaris sejtek (késői disztális tubulus és gyűjtő csatorna).
Page 14
Foszfát puffer szerepe.
Az NH3/NH4+ körforgalma
Page 15
Sav--bázis zavarok Sav Bázis többlet (excess)/hiány: Az a sav mennyiség (mmol) amely ahhoz szükséges, hogy helyreállítsa 1l vér pHpH-ját 40 Hgmm PCO2 -n. Normál érték: 0 Standard bicarbonát: a pCO2=40 HgmmHgmm-en mért bicarbonát érték. Eltérés típusok: Metabolikus/respiratorikus acidózis/alkalózis
Metabolikus acidózis Okok: Fokozott H+ képződés izommunka, hipoxia => tejsav felszaporodás diabetes mellitus => ketontestek felszaporodása Fokozott H+ bevitel: mérgezés Csökkent H+ ürítés: vesebetegség HCO3- vesztés: hasmenés, szénsavanhidráz bénítók mellékhatása pH= 6.1 + lg [HCO3-] 0.03*pCO 0.03*p CO2 Jellemzők: 1. pH ↓↓ (<7,35) 2. Standard bikarbonát ↓ ↓ 3. pCO2 : normális 4. Base excess: negatív
Page 16
Metabolikus acidózis A. kompenzáció Tüdő: Hiperventilláció Jellemzők: 1. pH ↓ 2. Standard bikarbonát ↓ ↓ 3. pCO2 ↓ 4. Base excess: negatív
B. Gyógyítás Vese
H+ szekréció ↑ HCO3- reabszorpció ↑ + eredeti betegség gyógyítása
Metabolikus alkalózis Oka: sav vesztés, hányás bikarbonát infúzió pH= 6.1 + lg [HCO3-] 0.03* 0.03 *pCO2 Jellemzők: 1. pH ↑ ↑ (>7,45) 2. Standard bicarbonát ↑ 3. pCO2 normális 4. Base excess: pozitív
Page 17
Metabolikus alkalózis A. Kompenzáció: Tüdő:: hipoventilláció Tüdő Jellemzők: 1. pH ↑ 2. Standard bicarbonát ↑ 3. pCO2 ↑ 4. Base excess: pozitív B. gyógyítás: Vese: H+ szekréció ↓ HCO3- reabszorpció ↓ HCO3- szekréció + eredeti betegség gyógyítása
Respiratorikus acidózis Oka: Gázcsere rendellenességek (pl. tüdő betegségek) Fokozott CO2 termelődés aerob metabolizmus révén.
Légúti elzáródás
Agyi eredet: Sztroke, trauma, gyógyszeres
Idegsérülések. Gerincvelő; Perifériás ideg Mellkasi deformitás: szkoliózis, elhízás Izomrelaxáns Miaszténia gravis
Tüdő betegségek. Kr. obstruktív betegségek Súlyos asztma; légmell
Page 18
Respiratorikus acidózis pH= 6.1 + lg [HCO3-] 0.03*pCO 0.03*p CO2 Jellemzők: 1. pH ↓ ↓ (< 7.35) 2. Standard bikarbonát: normal 3. pCO2 ↑ (>45 mmHg) 4. Base excess: 0
Respiratorikus acidózis A. Kompenzáció: Vese H+ szekréció ↑ HCO3- reabszorpció ↑ Jellemzők: 1. pH ↓ 2. Standard bikarbonát ↑ 3. pCO2 ↑ 4. Base excess: pozitív B. Gyógyítás: Tüdő:: hiperventilláció Tüdő + eredeti betegség gyógyítása
Page 19
Respiratorikus alkalózis Okok: Hiperventilláció (hisztéria, kp. IRIR-i zavar, idegesség, asztma) pH= 6.1 + lg [HCO3-] 0.03*pCO 0.03*p CO2 Jellemzők: 1. pH ↑ ↑ (>7.45) 2. Standard bikarbonát: normál 3. pCO2 ↓ (<34 mmHg) 4. Base excess: 0
Respiratorikus alkalózis A. Kompenzáció: Vese H+ szekréció ↓ HCO3- reabszorpció ↓ HCO3- szekréció Jellemzők:
1. pH ↑
2. Standard bikarbonát: ↓ 3. pCO2 ↓ 4. Base excess: negatív B. Gyógyítás: Tüdő: hipoventilláció + eredeti betegség gyógyítása
Page 20
PL. pH = 7.1 PCO2 = 22 mmHg BE = -21 mmol
pH = 7.5 PCO2 = 48 mmHg BE = +11 mmol
Page 21
