Sistemi tampone (lucidi Prof. De Nitto) CO₂+ H₂O ⇄ H₂CO₃⇄ HCO₃⁻ + H⁺ La coppia H₂CO₃/HCO₃⁻ è un sistema tampone fisiologico importante, perchè la sua concentrazione nel sangue è relativamente elevata e regolabile con la respirazione. Le alterazioni dellʼequilibrio acido-base del sangue, che si classificano in acidosi ed alcalosi, possono essere di origine respiratoria (dovute ad alterazioni di PCO₂) o di origine metabolica (dovuta ad alterazioni di [H⁺]). In alcune malattie, tra le quali il diabete mellito, lʼinsufficienza renale con mancata escrezione di H⁺, diarrea con perdita di HCO₃⁻, ingestione di salicilati o alcool, stress muscolare con formazione di lattato, si producono nei tessuti elevate quantità di sostanze acide che tendono a far aumentare la [H⁺]. Tale condizione di acidosi, viene contrastata dal sistema H₂CO₃/HCO₃⁻ che sposta il suo equilibrio verso sinistra, impedendo lʼabbassamento del pH. In altri casi possiamo avere unʼaumentata eliminazione di CO₂ con la respirazione (iperventilazione). La conseguenza è che la [H⁺] tende a diminuire generando una condizione patologica nota come alcalosi. Lʼequilibrio del sistema H₂CO₃/HCO₃⁻ si sposta verso sinistra a causa del continuo allontanamento del CO₂ (e quindi dellʼ H₂CO₃) e, con il protrarsi della condizione, il sistema tampone si esaurisce con conseguente aumento del pH (alcalosi). Lʼalcalosi è contrastata più efficacemente dallʼaltro sistema tampone fisiologico basato sulla coppia H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ nonostante i fosfati non siano quantitativamente rappresentati nel sangue come i bicarbonati, per il loro valore di pKa sono maggiormente idonei a tamponare lʼaggiunta di basi in questo mezzo. Un terzo sistema tampone di notevole rilevanza fisiologica è centrato sulle proprietà acidobase dellʼemoglobina (Hb), la proteina dei globuli rossi che trasporta lʼO₂ ai tessuti del nostro organismo. Questa proteina è presente in grandi concentrazioni nel sangue ed esiste in due forme, una protonata ed una non protonata: HHb + O₂ ⇄ Hb O₂ + H⁺ Lʼequilibrio di dissociazione dellʼemoglobina è, in effetti, utilizzato per tamponare la maggior parte dellʼacidità prodotta dal metabolismo dei tessuti periferici.
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