Una caratteristica importante del sangue è il grado di acidità o alcalinità. L’acidità o alcalinità di una soluzione, compreso il sangue, è indicata sulla scala del pH. La scala del pH varia da 0 (fortemente acido) a 14 (fortemente basico o alcalino). Un pH pari a 7,0, al centro di questa scala, è neutro. Il sangue in genere è lievemente basico, con un pH che varia tra 7,35 e 7,45 circa. Di solito, l’organismo mantiene il pH del sangue su valori prossimi a 7,40.
Il medico valuta l’equilibrio acido-base di un soggetto misurando il pH e i livelli di anidride carbonica (un acido) e di bicarbonato (una base) nel sangue.
L’acidità del sangue aumenta quando:
Il livello dei composti acidi nell’organismo s’innalza (per maggiore assunzione o produzione oppure per ridotta eliminazione)
Il livello dei composti basici (alcalini) diminuisce (per ridotta assunzione o produzione oppure per aumentata eliminazione)
L’alcalinità del sangue aumenta quando il livello di acidi nell’organismo diminuisce o quando il livello basico aumenta.
Controllo dell’equilibrio acido-base
L’equilibrio corporeo tra acidità e alcalinità è definito equilibrio acido-base.
L’equilibrio acido-base del sangue è controllato con precisione, perché anche una piccola deviazione dalla norma può danneggiare gravemente molti organi. L’organismo utilizza meccanismi diversi per il controllo dell’equilibrio acido-base del sangue. Questi meccanismi coinvolgono:
polmoni
Reni
Sistemi tampone
Il ruolo dei polmoni
Uno dei processi messi in atto per tenere sotto controllo il pH del sangue si fonda sul rilascio di anidride carbonica dai polmoni. L’anidride carbonica, che è lievemente acida, è un prodotto di scarto dell’elaborazione (metabolismo) dell’ossigeno e dei nutrienti (necessari a tutte le cellule) e, in quanto tale, è costantemente prodotta dalle cellule. Quindi passa dalle cellule al sangue. Il sangue la trasporta ai polmoni, dove viene eliminata con il respiro. Se l’anidride carbonica si accumula nel sangue, il pH del sangue diminuisce (aumenta l’acidità).
Il cervello regola la quantità di anidride carbonica espirata controllando la velocità e la profondità della respirazione (ventilazione). La quantità di anidride carbonica espirata, e di conseguenza il pH del sangue, aumentano quando la respirazione diventa più rapida e profonda. Modulando la velocità e la profondità della respirazione, il cervello e i polmoni sono in grado di regolare il pH del sangue di minuto in minuto.
Il ruolo dei reni
Anche i reni sono in grado di influire sul pH del sangue eliminando gli acidi o le basi in eccesso. I reni hanno la capacità di modificare la quantità di acidi o di basi eliminata, ma poiché compiono questi adattamenti più lentamente rispetto ai polmoni, sono necessari molti giorni prima di ottenere una compensazione.
Sistemi tampone
Un ulteriore meccanismo di controllo del pH del sangue è quello dei sistemi tampone chimici, che impediscono improvvise variazioni dell’acidità e dell’alcalinità. I sistemi tampone del pH sono combinazioni di acidi deboli e basi deboli presenti naturalmente nell’organismo. Tali acidi e basi deboli si presentano a coppie che in condizioni normali del pH sono in equilibrio. I sistemi tampone agiscono chimicamente per ridurre al minimo le variazioni di pH di una soluzione, modulando il rapporto tra acidi e basi.
Il più importante sistema tampone del sangue è formato dall’acido carbonico (un acido debole che si forma dall’anidride carbonica disciolta nel sangue) e dagli ioni bicarbonato (la corrispondente base debole).
Tipi di disturbi dell’equilibrio acido-base
Esistono due anomalie dell’equilibrio acido-base:
Acidosi: si ha un eccesso di acido nel sangue (o un deficit di basi), con conseguente diminuzione del pH ematico.
Alcalosi: si ha un eccesso di basi nel sangue (o un deficit di acidi), con conseguente aumento del pH ematico.
L’acidosi e l’alcalosi non sono malattie, bensì rappresentano la conseguenza di un ampio spettro di disturbi. La presenza di acidosi o alcalosi è un indicatore importante della sussistenza di un problema grave.
Tipi di acidosi e alcalosi
In base alla loro causa principale, l’acidosi e l’alcalosi sono categorizzate come:
Metabolica
Respiratoria
L’acidosi metabolica e l’alcalosi metabolica sono causate da uno squilibrio nella produzione di acidi o basi e nella loro escrezione per via renale.
L’acidosi respiratoria e l’alcalosi respiratoria sono causate da variazioni nell’espirazione di anidride carbonica dovute a malattie polmonari o a problemi di respirazione.
Il soggetto può presentare più di un disturbo dell’equilibrio acido-base.
Compensazione dei disturbi dell’equilibrio acido-base
Ogni disturbo dell’equilibrio acido-base stimola meccanismi compensatori automatici che tendono a ripristinare il pH ematico al livello normale. In generale, il sistema respiratorio compensa i disturbi metabolici mentre i meccanismi metabolici compensano i disturbi respiratori.
Inizialmente, i meccanismi compensatori possono ripristinare il pH quasi a livello normale. Pertanto, se il pH ematico è notevolmente alterato, significa che la capacità di compensazione dell’organismo è venuta meno. In tal caso, il medico cerca di intervenire immediatamente sulla causa principale del disturbo acido-base.