
Laboratorio generale: Emogasanalisi: Panoramica - Online Training
In situazioni di pericolo di vita, i medici devono essere in grado di valutare rapidamente i parametri vitali di un paziente. L'emogasanalisi è una componente chiave delle procedure diagnostiche di emergenza, perché consente ai medici di valutare rapidamente il metabolismo acido-base del paziente e lo stato del metabolismo dell'ossigeno.
Selezionare Avanti per continuare. Identificare i parametri chiave forniti dall’analisi dei gas ematici (emogasanalisi), che permettono una corretta valutazione dell’equilibrio acido-base e dello stato di ossigenazione del paziente Individuare i principi di base inerenti all'equilibrio acido-base Identificare i principi fondamentali per valutare lo stato di ossigenazione del paziente Comprendere l'importanza della valutazione degli elettroliti, così come delle funzioni metaboliche nel paziente critico e di individuare i test fondamentali per una corretta valutazione del paziente. Benvenuti al corso di formazione online "Emogasanalisi: Panoramica". Dopo aver completato questo modulo, sarete in grado di: L’equilibrio acido-base è il meccanismo che permette di mantenere il pH ematico a un valore corretto, per evitare che diventi troppo acido o troppo alcalino. I disordini che influenzano l’equilibrio acido-base indicano che i sistemi tampone e di regolazione del nostro corpo non sono più in grado di mantenere il pH del sangue ad un livello costante. La misurazione dei gas ematici consente ai medici di valutare se le variazioni del pH sono provocate da disordini respiratori o metabolici. Il pH e la pCO2 sono i parametri più importanti dell’esame emogasanalitico. Altri parametri includono il bicarbonato e l’eccesso di basi, così come parametri legati all’ossigenazione quali pO2, sO2 e ctO2. Comprendere la chimica e la fisiologia dell’equilibrio acido-base vi aiuterà a capire il significato dei risultati normali e patologici relativi all’emogasanalisi. Le aree chiave includono: Chimica del metabolismo acido-base Acidi e basi valore del pH sistemi tampone Fisiologia del metabolismo acido-base Produzione di acidi sistemi tampone bicarbonato e non-bicarbonato del sangue Rivediamo i principi di base dell'equilibrio acido-base. Imparerete di più sui singoli test eseguiti nel corso di formazione online: Emogasanalisi - rilevanza clinica. Selezionare Avanti per continuare. In base alla definizione da Brønstedt, gli acidi sono sostanze che rilasciano protoni (H+ o ioni idrogeno) in soluzione acquosa e le basi sono sostanze che accettano protoni. In altre parole, vi è interazione tra l'acido indissociato (HA) e la base corrispondente (A-) secondo la seguente equazione: HA = A- + H+ Per gli acidi forti come HCl, l'equilibrio è spostato a destra (cioè è fortemente dissociato), mentre l'equilibrio è spostato a sinistra per gli acidi deboli. Per garantire la neutralità elettrica della soluzione durante la dissociazione, si forma sempre un numero uguale di cationi di carica positiva (H+) e di anioni di carica negativa (A-). Selezionare Avanti per continuare. La reazione acida o alcalina di una soluzione acquosa dipende dalla concentrazione di protoni liberi. Il termine "valore del pH" è stato introdotto con una scala esponenziale da Sørensen nel 1909. È un’espressione di concentrazioni di ioni H+ molto basse (pH sta per potentia hydrogenii). Il valore del pH è il logaritmo negativo in base dieci (p) della concentrazione di ioni idrogeno (H+). Questo logaritmo negativo in base dieci ha permesso di esprimere concentrazioni comprese tra 100 e 10-14 con valori da 0 a 14. Di conseguenza, l'acqua pura con una concentrazione molare di ioni H+ pari a 0,0000001 (o 10-7) aveva un valore di 7 sulla sua scala. A questo valore di pH, la concentrazione di protoni corrisponde a quella degli ioni idrossido [OH-] = [H+]. Un pH di 7 è indicato come pH neutro. Soluzioni con un pH < 7 sono indicate come acide e soluzioni con pH >7 sono indicate come basiche. Esempio di pH: 0,0001 mol H+ ioni / l ≈ pH 4 → acido 0,0000000001 mol H + ioni / l ≈ pH 10 → base Selezionare Avanti per continuare. Quando si aggiunge un acido o una base a una soluzione acquosa, il suo pH normalmente cambia. Tuttavia, se si aggiunge un acido o una base a una soluzione tampone, la maggior parte dei protoni viene legata. Tali miscele tampone sono costituite da un acido debole e dal suo corrispondente sale alcalino. Entro certi limiti, sono insensibili agli acidi e alle basi. Una soluzione tampone è definita come una soluzione con un pH che cambia solo leggermente nonostante l'aggiunta di ioni H+ o OH-. Come mostrato nel diagramma, neutralizzare l'acido (HA) con la base (A-) a un rapporto molare da 10:1 a 1:10 (parte tratteggiata) si traduce solo in una piccola variazione del pH: in questo esempio, il pH è aumentato da 5 a 7. Le miscele tampone sono di particolare importanza per quanto riguarda i processi chimici negli organismi viventi, che generalmente si verificano entro un intervallo ristretto di pH. Ad esempio, l'intervallo di pH del sangue umano viene mantenuto a un valore costante tra 7.3 e 7.5 dai sistemi tampone attivi. La capacità tampone descrive l'efficacia di un sistema tampone. Un sistema 0,1 molare tampona circa 5 volte meno ioni H+ o OH- rispetto a un sistema 0.5 molare. Selezionare Avanti per continuare. Sistemi tampone - con la variazione del rapporto molare acido/base (HA/A-) tra 10:1 e 1:10 il valore del pH cambia solo leggermente. L’equilibrio acido-base esprime il tentativo di mantenere il valore di pH come misura del grado di acidità. Come risultato dell’assunzione di cibo e del metabolismo, i metaboliti acidi, come lattato e "acido carbonico", si accumulano costantemente e vengono continuamente rilasciati protoni (ioni H+). Il mantenimento del valore di pH a un livello costante è particolarmente importante per l'organismo. La struttura delle proteine e dei componenti cellulari, la permeabilità della membrana cellulare e l'azione degli enzimi, dipendono tutti da un valore di pH neutro. Deviazioni significative del valore di pH contribuiscono a disordini metabolici, alterazioni della permeabilità delle membrane e variazioni nella distribuzione degli elettroliti. Valori di pH del sangue inferiori a 7.0 e superiori a 7.8 sono incompatibili con la vita. Sulla base della regolazione della concentrazione di ioni H+ (sistemi tampone) entro limiti specificati, diversi meccanismi sono responsabili del mantenimento di reazioni enzimatiche controllate (sequenze di reazione biochimiche) che richiedono un determinato valore di pH. Il sangue è l'organo responsabile per il trasporto di sostanze nutritive, che forniscono energia, e dei prodotti di scarto. Tutti i protoni generati vengono prima tamponati nel sangue e poi eliminati principalmente attraverso i due organi più importanti coinvolti nella regolazione dell’equilibrio acido-base del corpo, cioè i polmoni e i reni, come mostrato nel diagramma. L'acido più importante coinvolto nell’equilibrio acido-base è l'acido carbonico. Tuttavia, l'acido carbonico non viene misurato tal quale, ma dissociato in anidride carbonica e acqua. L'anidride carbonica viene eliminata dai polmoni, mentre i reni secernono tutti gli acidi non volatili. Il sangue è responsabile di: apporto di ossigeno e nutrienti a tutte le cellule rimozione dell’anidride carbonica regolazione dell’equilibrio acido-base Formazione di acido e sviluppo di protoni Ulteriori informazioni sui processi metabolici responsabili della formazione di acidi e dello sviluppo di protoni. La quantità di acido prodotta giornalmente è di circa 20 L da 1 mol/L di acido cloridrico. I seguenti processi metabolici sono responsabili della formazione continua di acido e dello sviluppo di protoni (ioni H+): Metabolismo dei lipidi e carboidrati In condizioni normali, il metabolismo glucidico e lipidico forma più di 13.000 mmoli di anidride carbonica (CO2) al giorno. Con un’assunzione di cibo di 3.000 kcal, il numero aumenta fino a oltre 25.000 mmoli di CO2/giorno. La CO2 reagisce con l'acqua e diventa acido carbonico (H2CO3). Attraverso la dissociazione, l’acido carbonico si scinde in ioni H+ e bicarbonato (HCO3-). Chetogenesi Gli acidi grassi vengono scomposti in acido diacetico e acido β-idrossibutirrico, che si dissociano completamente in acetoacetato e β-idrossibutirrato a pH fisiologico. Durante questo processo si formano circa 600 mmoli di ioni H+ al giorno. Glicolisi Durante la degradazione anaerobica del glucosio, ogni giorno si formano circa 1.400 mmoli di acido lattico, che si dissociano in lattato e ioni H+ a pH fisiologico. Degradazione degli amminoacidi solforati e fosfolipidi Circa 80 mmoli di ioni H+ sotto forma di acidi non volatili secreti attraverso i reni nell'urina si sviluppano come risultato della degradazione degli amminoacidi solforati (es. metionina e cisteina) e dei fosfolipidi. Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare. Equazione di Henderson-Hasselbalch Ulteriori informazioni sull'equazione di Henderson-Hasselbalch. L'equazione di Henderson e Hasselbalch consente di calcolare il pH di una soluzione tampone o la concentrazione di acido e base: pH = 6.11 + log [base] / [acido] oppure pH = 6.11 + log [reni] / [polmoni] Di conseguenza, il valore del pH dipende da: la funzione renale (HCO3-) la funzione polmonare (pCO2) Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare. Il sistema tampone acido carbonico-bicarbonato corrisponde alla definizione classica di una soluzione tampone, che coinvolge un acido debole con i suoi sali, per cui la sua variazione in pH è limitata al minimo. Inoltre, il significato chiave di questo sistema tampone consiste nel fatto che non solo è in grado di tamponare gli ioni H+, ma che le concentrazioni dei due componenti del tampone possono essere modificate quasi indipendentemente l'una dall'altra: CO2 tramite influenze respiratorie HCO3- tramite influenze metaboliche epatiche e renali Impariamo di più sulle influenze respiratorie e metaboliche. Selezionare Avanti per continuare. L'idratazione trasforma l'anidride carbonica in acido carbonico. Questo processo è controllato dai polmoni, e quindi dalla respirazione. L'acido carbonico, di conseguenza, può essere definito come il fattore respiratorio della coppia tampone. Come reazione all'iperglicemia o all'ipoventilazione, in pochi secondi si possono verificare cambiamenti nelle concentrazioni di acido carbonico. Ipoventilazione: la quantità inalata di CO2 è minore della quantità prodotta, con conseguente aumento di pCO2 (ipercapnia,> 46 mmHg); il valore pH scende (→ acidosi respiratoria). Iperventilazione: la quantità eliminata di CO2 è superiore alla quantità prodotta, con una conseguente diminuzione di pCO2 (ipocapnia, <35 mmHg); il valore del pH aumenta (→ alcalosi respiratoria). Selezionare Avanti per continuare. Il sistema tampone HCO3- rappresenta il fattore metabolico. È prevalentemente controllato dai reni. Qualsiasi disordine in questa regione del corpo comporterà una variazione della capacità tampone. Un cambiamento metabolico non può avvenire alla stessa velocità che si può ottenere con la respirazione. Possono essere necessari periodi della durata di ore e giorni. I cambiamenti sono il risultato di una ritenzione alterata, cioè riassorbimento tubulare di H+, HCO3- o la nuova formazione di acidi organici nel tessuto. Come mostrato nel diagramma, il valore del pH nel sangue è indicato dal rapporto di HCO3- con la corrispondente CO2. In soggetti sani, il rapporto tra base e acido è di circa 24-1.2 (20:1). Il pH per questi "valori normali" è 7.41. pH = 6.11 + log 24/1.2 = 7.41 (a) Se una delle concentrazioni viene modificata, cambia anche il rapporto di 20:1, provocando una variazione del valore di pH. Ad esempio, se la concentrazione di acido carbonico aumenta al doppio del valore a causa dell’ipoventilazione, cioè a 2.4 mmoL, il pH cambia a 7.11. pH = 6.11 + log 24/2.4 = 7.11 (b) Tuttavia, lo stesso valore si otterrebbe se il lato metabolico fosse ridotto alla metà, cioè 12 mmoL. pH = 6.11 + log 12 / 1.2 = 7.11 (c) Allo stesso modo, il valore del pH si modifica in senso opposto se il contenuto di acido carbonico (H2CO3) è diminuito oppure se il bicarbonato (HCO3-) aumenta. pH = 6.11 + log 48 / 1.2 = 7.71 (d) Grazie alla relazione reciproca, la coppia tampone metabolico/respiratorio (HCO3-/pCO2) è in grado di compensare disordini su un lato con azioni sull'altro lato, determinando una risposta rapida alle variazioni di pH minori. Selezionare Avanti per continuare. Il gruppo dei "tamponi non-bicarbonato", che si trovano principalmente negli eritrociti, sono responsabili del mantenimento del pH ematico a un livello costante. Il tampone bicarbonato HCO3- rappresenta il 50% dei sistemi tampone. Il rapporto dei “sistemi tampone non-bicarbonato" è composto principalmente da emoglobina, proteine (soprattutto albumina e globulina) e fosfati (nelle cellule del sangue). Tuttavia, le capacità tampone sono distribuite in modo diverso: Per HCO3- la capacità è del 75%. Per i "tamponi non-bicarbonato" la capacità è del 25%, dove l'emoglobina rappresenta il 24%, e le proteine e i fosfati rappresentano solo l'1%. Per quanto riguarda l’equilibrio acido-base, proteine e fosfati sono trascurabili a causa delle loro piccole capacità tampone. L'emoglobina, con il suo ruolo primario di trasporto dei gas, utilizza la sua completa capacità tampone per lo scambio di gas. Di conseguenza, non è disponibile come efficace tampone metabolico. Nel grafico, entrambi i sistemi tampone bicarbonato e non bicarbonato sono compresi nel termine "buffer bases". La concentrazione totale è 48 mmol/L. Secondo la distribuzione nel grafico: Il 50% della concentrazione è assegnato al bicarbonato e il 50% all’emoglobina, cioè, 24 mmol/L ciascuno Selezionare Avanti per continuare. Nel sangue, il 98% dell'ossigeno è legato chimicamente all'emoglobina. L'ossigeno svolge un ruolo importante per quanto riguarda la vitalità di tutte le cellule del corpo e quindi la vitalità dell'organismo umano. Sulla base della formula semplificata, Nutrizione + O2 → energia + CO2 + H2O l'ossigeno è costantemente metabolizzato per il recupero energetico (sintesi di ATP), ma non può essere immagazzinato nell'organismo. Di conseguenza, deve essere garantito un apporto continuo. Un'interruzione dell’apporto di ossigeno, per esempio a seguito di un arresto respiratorio o cardiaco della durata di 5-10 minuti, può portare a danni d'organo irreversibili (in particolare danno cerebrale) e portare alla morte. Anche l'ossigeno in eccesso può essere ugualmente tossico e danneggiare la membrana endoteliale del polmone. L'apporto di ossigeno dipende da: cuore e metabolismo polmoni trasporto del sangue (in particolare le proprietà di trasporto dell'emoglobina). Quindi l’ossigeno copre una lunga distanza dal suo ingresso nell’organismo ai mitocondri. Scaricare e stampare una copia del documento: Correlazione tra consumo d'ossigeno e trasporto: la curva di dissociazione dell'ossigeno (ODC). Selezionare Avanti per continuare. La respirazione esterna consiste nello scambio gassoso nei polmoni. La funzione più importante dei polmoni consiste nell'assorbimento di ossigeno dall'aria ispirata e l'apporto all'organismo attraverso il sangue come organo di trasporto. Allo stesso tempo, l'anidride carbonica va nella direzione opposta, cioè dal sangue venoso all'aria nei polmoni. La respirazione interna permette il rilascio di ossigeno nelle cellule e l'ossidazione del cibo secondo: C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6H2O Lo scambio polmonare di gas si basa sulle seguenti quattro funzioni di base: ventilazione, perfusione, distribuzione, diffusione. Regolazione respiratoria: valori elevati di pCO2 nel sangue arterioso portano a una maggiore necessità di inspirare e a una respirazione profonda. Un valore ridotto di pH < 7.37 (acidosi) ha lo stesso effetto. In terzo luogo, una mancanza di O2 provoca un aumento dell'attività respiratoria, sebbene si manifesti in accelerazione piuttosto che in profondità. Inspirazione dei gas Ulteriori informazioni sulla inspirazione dei gas e la legge di Dalton. A seconda della diagnosi e del tipo di malfunzionamento, è possibile introdurre procedure a supporto del regolare funzionamento, come l’aumento della concentrazione di O2 dell'aria inspirata o l’utilizzo di un respiratore. Inspirazione dei gas La miscela di gas disponibile nell’atmosfera funge da gas per la respirazione spontanea. L'aria ambiente contiene circa 78% di azoto e circa 21% di ossigeno, oltre a quantità minori di CO2 e altri gas, generalmente gas nobili. La pressione parziale viene assegnata a ogni singolo gas in base al suo rapporto di volume come risultato della pressione dell'aria (1 atm. = 760 mmHg). Questa pressione viene definita come pressione parziale (p) ed è uguale al prodotto della pressione totale e della frazione volumetrica dei gas (legge di Dalton): La legge di Dalton: Pressione parziale = % del rapporto nella miscela gassosa x 760 Esempio: pO2 = 21% (= 0,21) x 760 = 160 mmHg/21.17kPa Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare. Funzioni dello scambio polmonare dei gas Ulteriori informazioni sugli scambi gassosi polmonari. Tab TitleTextVentilazione La ventilazione (ventilazione degli alveoli) si riferisce al trasporto di ossigeno agli alveoli polmonari basato sul flusso di gas verso aree con una pressione inferiore rispetto a quella ambiente. La differenza di pressione è il risultato della periodica espansione e riduzione della cavità toracica causata dalla contrazione del diaframma e dalla muscolatura intercostale e addominale. Un importante gradiente nella pressione parziale di ossigeno si verifica lungo il percorso verso gli alveoli, passando da un valore iniziale di 160 mmHg in aria ambiente a 100 mmHg nella regione alveolare. La diminuzione è causata dall'umidità relativa dell'aria inspirata durante il suo passaggio attraverso naso e bronchi, che serve a proteggere gli alveoli dall'”essiccazione” (la pressione del vapore acqueo - 47 mmHg a 37 °C - non dipende dalla pressione totale, ma solo dalla temperatura). pO2 tracheale = (760 - 47 mmHg) x 0,21 = 150 mmHg Inoltre, viene ventilato il cosiddetto spazio morto (area nasale, bocca, collo, trachea, albero bronchiale e bronchi terminali) in cui non avviene lo scambio di gas. L'aria inspirata è miscelata con l’aria immagazzinata nei polmoni, determinando le due importanti conseguenze: la pressione negli alveoli è sostanzialmente costante (pO2 = 100 mmHg e pCO2 = 40 mmHg). la temperatura del sangue è mantenuta costante grazie all'effetto dilatazione e miscelazione. PerfusionePerfusione (dei polmoni): per ottenere uno scambio di gas ottimale, il polmone richiede un’adeguata perfusione ematica. A riposo, ogni minuto 5 L di aria alveolare vengono rinnovati mediante ventilazione; allo stesso tempo, 5 L di sangue scorrono attraverso i polmoni (gittata cardiaca). In questo caso ideale, il rapporto ventilazione-perfusione (VPR) è compreso tra 0,8 e 1,0 (5/5). Durante l’esercizio fisico, la ventilazione aumenta più velocemente (fino a 20 volte) rispetto alla perfusione (fino a 5 volte); il VPR aumenta fino a 4 volte.DistribuzioneLa distribuzione riassume la ventilazione e la perfusione che sono abbinate l’una all’altra. Il VPR 0,8 - 1.0 sopra menzionato, si applica all’intero polmone ed è, in linea di principio, valido per tutti i segmenti polmonari fino ai singoli alveoli inclusi. Tuttavia, diversi rapporti di distribuzione si verificano nei vari segmenti polmonari anche in condizioni normali e il VPR varia di conseguenza. Ad esempio, è possibile che alcune regioni siano meno ventilate, mentre la perfusione non viene ridotta. D’altra parte, è possibile una distribuzione irregolare del sangue nel polmone, mentre la ventilazione non viene alterata (compromissione della distribuzione circolatoria).DiffusioneLa diffusione si riferisce al movimento delle molecole lungo un certo gradiente di concentrazione a causa della loro energia cinetica dipendente dalla temperatura. Questo gradiente di concentrazione si verifica tra gli alveoli e il sangue venoso-misto. Le differenze di pressione parziale dell'ossigeno (D = 60 mmHg), e anidride carbonica (D = 6 mmHg) sono le forze trainanti per lo scambio di gas polmonare. Il percorso di diffusione (epitelio alveolare - interstizio - endotelio capillare - plasma - membrana eritrocitaria) è di circa 1 mm. Per bilanciare la differenza di pressione parziale più piccola, l'anidride carbonica è in grado di superare il percorso di diffusione 23 volte più facilmente rispetto all'ossigeno (migliore conducibilità di diffusione). Di conseguenza, i gas respiratori vengono trasportati alternativamente per convezione su lunghe distanze (ventilazione, circolazione) e per diffusione su interfacce sottili (gas/liquido nel caso di alveoli e sangue/tessuto alla periferia). Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare. Composizione e proprietà dell'emoglobina Il compito principale del sangue come sistema di trasporto consiste nel fornire a tutte le cellule e tessuti del corpo ossigeno e nell'assicurare la simultanea eliminazione dell'anidride carbonica prodotta dal metabolismo. Nel sangue, il 98% dell'ossigeno è chimicamente legato all'emoglobina. La molecola di emoglobina (Hb) è costituita da quattro catene proteiche (2 α, 2 ß) con una componente pigmentosa ciascuna (eme). Nella struttura eme l’atomo di ferro bivalente è responsabile del legame all'ossigeno e del suo trasporto. Pertanto una molecola di ossigeno viene legata ad uno dei quattro gruppi eme dell’emoglobina. 1 mole di Hb, è in grado di legare 4 moli di ossigeno. Il processo di assorbimento dell'ossigeno è indicato come ossigenazione e il prodotto come ossiemoglobina (O2 Hb). Al contrario, la deossigenazione produce la deossiemoglobina (HHb). Un protone (H+) è reversibilmente legato nel sito libero della molecola Hb. Il termine "ossigenazione" indica che l'assorbimento di O2 avviene senza un cambiamento nei numeri di ossidazione; Per esempio, il ferro rimane bivalente e l'ossigeno rimane a livello di ossidazione "0". HHb + 4 O2 ⇔ Hb (O2)4 deossiemoglobina ossiemoglobina La capacità di legame dell'emoglobina con l'ossigeno è descritta mediante il numero di Hüfner ed è pari a 1,34 ml di O2 per grammo di Hb (in pratica, il valore teorico di 1.39 non viene mai raggiunto, a causa della presenza di emoglobine non-ossigenabili). Per una concentrazione di emoglobina di 15 mg/dl, è 20 ml di O2 per 100 ml di sangue. Un massimo di 1 L di ossigeno può essere trasportato con un volume di sangue di 5 L. La capacità dell'emoglobina di legare l’ossigeno dipende dal pH, dalla pCO2, dalla pO2, dal metabolita eritrocitario 2,3-difosfoglicerato (DPG) e dalla temperatura (vedere la curva di dissociazione dell'ossigeno). Inoltre, l'emoglobina è in grado di legare una parte dell'anidride carbonica che si sviluppa durante il metabolismo cellulare e di rilasciarla nuovamente nei polmoni. Di conseguenza, l'emoglobina svolge un ruolo centrale nella catena di trasporto dei gas respiratori ed è un esempio unico come "fornitore di energia" che ricicla direttamente i prodotti di scarto accumulati. Selezionare Avanti per continuare. Illustrazione della struttura dell'emoglobina. Ognuna delle 4 catene proteiche contiene una struttura eme composta da 4 anelli di pirrolo e ioni ferro (II) nel mezzo. L'analisi dell'emoglobina fornisce informazioni importanti per la valutazione della funzione del sistema di trasporto dell'ossigeno. La necessità di determinare i valori dell’emoglobina ha portato allo sviluppo di numerosi metodi per determinare la concentrazione dell'emoglobina totale, dei derivati dell’emoglobina e delle disemoglobine. La presenza di disemoglobine e di tossine altera la capacità dell’emoglobina di legarsi all’ossigeno e quindi la sua capacità di trasportare l'ossigeno. L'emoglobina umana è costituita da: 97-98% di HbA1 (2 catene proteiche α e 2 β) < 3% di HbA2 (2 catene α e 2 Δ) < 1% di HbF (2 catene α e 2 γ) e reagisce con varie sostanze per diventare complessi o frazioni Le disemoglobine compromettono la capacità dell’emoglobina di legarsi all'ossigeno. Otterrai maggiori informazioni sui derivati dell'emoglobina nel corso di formazione online Emogasanalisi: Significato clinico Derivati dell'emoglobina Ulteriori informazioni sui tipi di frazioni di emoglobina. Tab TitleTextO2HbOssiemoglobina L’ossiemoglobina (O2Hb) è la frazione di emoglobina legata reversibilmente all’ossigeno.HHbDeossiemoglobina La deossiemoglobina (HHb) è l’emoglobina capace di legarsi all’ossigeno.HbFEmoglobina fetale Fino al 3° mese di gravidanza, gli embrioni hanno quasi il 100% di emoglobina fetale (HbF), mentre a cinque mesi il numero scende a solo il 10%. L'affinità per l’ossigeno della HbF è superiore rispetto all'emoglobina HbA1 presente nel sangue degli adulti.MetHbMetaemoglobina La metaemoglobina (MetHb) è un’emoglobina il cui ferro bivalente (Fe++) è ossidato allo stato ferrico (Fe+++) ed è incapace di legare ossigeno. Il contenuto di metaemoglobina nel sangue umano è normalmente molto basso (circa 1%); l'esposizione a sostanze tossiche e alcuni farmaci o alcune malattie possono causare la cianosi o l'ipossia.COHbCarbossiemoglobina Il monossido di carbonio è legato all'emoglobina nella stessa posizione della molecola di ossigeno per formare carbossiemoglobina (COHb). L'affinità dell’ emoglobina per il monossido di carbonio è maggiore di quella per l'ossigeno. Quando si inala una miscela di gas contenente CO oltre a O2, la formazione di ossi- e carbossi-emoglobina dipende dal rapporto delle pressioni parziali di entrambi i gas in accordo a: COHb / O2 Hb = M x PCO / pO2 dove M = 300 (secondo Haldane), il che significa che l'affinità di CO a Hb è 300 volte maggiore rispetto a O2. Il CO legato all'emoglobina è liberato dal legame molto più lentamente rispetto all'O2. L'affinità del CO è pH-dipendente e arriva fino a pH 7,35. Un'intossicazione da monossido di carbonio è molto pericolosa perché il CO è inodore ed i primi sintomi, come mal di testa, nausea e vertigini, sono aspecifici. Meno dello 0,5% di monossido di carbonio nell'aria circostante (aria inspirata) è in grado di bloccare il 90% dell'emoglobina che trasporta ossigeno. Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare. Per valutare l’adeguato apporto di ossigeno e quindi la funzionalità ottimale dell'organismo sono disponibili i seguenti parametri emogasanalitici: pO2 (pressione parziale di ossigeno, indicatore dell’apporto di ossigeno nei polmoni) sO2 (saturazione di ossigeno, indicatore di trasporto di ossigeno) ctO2 (concentrazione di ossigeno, indicatore di apporto di ossigeno) dosaggio dei derivati dell'emoglobina (indicatore dell'affinità emoglobina/ossigeno del tessuto): ossiemoglobina, deossiemoglobina, carbossiemoglobina e metaemoglobina. Selezionare Avanti per continuare. In situazioni di pericolo di vita, oltre a richiedere un esame emogasanalitico per valutare immediatamente lo stato dell’equilibrio acido-base e di ossigenazione del paziente, i medici richiedono anche altri test per valutare rapidamente le funzioni elettrolitiche e metaboliche del paziente. Vediamo una panoramica di queste aree. Imparerai di più sui singoli test eseguiti nel corso di formazione online Emogasanalisi: Significato clinico. Selezionare Avanti per continuare. La distribuzione degli elettroliti nel corpo e quindi la loro concentrazione (osmolarità in [mmol/L] o osmolarità in [mmol/kg]) rappresenta un equilibrio sensibile che è cruciale per una serie di meccanismi di controllo biologico, l'attivazione di attività enzimatiche, il trasferimento di potenziali d'azione tramite fibre nervose, ecc... Il metabolismo degli elettroliti e dell'acqua sono intrinsecamente legati l'uno all'altro. Na+, Cl- e HCO3- sono prevalenti nei liquidi extracellulari (plasma sanguigno e liquido interstiziale) K+, idrogeno fosfato e proteine sono prevalenti nel liquido intracellulare. lI metabolismo degli elettroliti e dell'acqua può essere compromesso in modo pericoloso per la vita da varie malattie. Generalmente, un deficit di acqua provoca disidratazione e un eccesso di acqua provoca iperidratazione. La concentrazione di ioni sodio nel corpo è di gran lunga la più grande; di conseguenza, la loro influenza è la maggiore. Scaricare e stampare una copia della scheda sulla distribuzione degli elettroliti e dell'acqua nel corpo umano. Scaricare e stampare una copia della scheda sulle concentrazioni elettrolitiche. Disturbi del metabolismo elettrolitico Ulteriori informazioni sui disturbi del metabolismo dell'acqua ed elettroliti in funzione del sodio. La concentrazione di ioni sodio nel corpo è di gran lunga la più grande. Di conseguenza, la loro influenza è la maggiore. A seconda della concomitante perdita o eccesso di sodio, si possono avere tre tipi di disordini: Il disordine isotonico si riferisce a osmolarità normale (la perdita e l'eccesso di sodio e acqua sono bilanciati). I disordini ipotonici provocano una ridotta osmolarità (la concentrazione di sodio è ridotta rispetto alla disponibilità dell'acqua). I disordini ipertonici determinano un aumento dell’osmolarità (la concentrazione di sodio è aumentata rispetto alla disponibilità dell'acqua). Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare. I carboidrati, i grassi e le proteine sono i tre più importanti nutrienti che ingeriamo nella nostra dieta. Sono i principali fornitori di energia e componenti chiave per l'organismo. Durante il lavoro non fisicamente impegnativo, metà del fabbisogno energetico è fornito dai carboidrati. La loro digestione (degradazione in molecole semplici di zucchero) inizia nella bocca con l'aiuto della ptialina (comunemente nota come amilasi salivare), un enzima prodotto dalle ghiandole salivari. Queste sostanze metabolicamente convertite vengono chiamate metaboliti. Includono i prodotti intermedi del metabolismo intermedio o composti sintetizzati dall'organismo. Uno di questi metaboliti è il glucosio, la più importante fonte di energia e molecola del gruppo dei carboidrati. Viene generato durante la scissione enzimatica dei carboidrati complessi e riassorbito nell’intestino tenue. Da qui, sono possibili tre percorsi metabolici di base: se l'energia non è richiesta immediatamente, il glucosio può essere immagazzinato nel fegato e nei muscoli come glicogeno. Inoltre, il glucosio può essere convertito in altri zuccheri o in prodotti intermedi legati al metabolismo degli acidi grassi e dei trigliceridi, o alla formazione di aminoacidi. Il lattato è il sale dell'acido lattico ed un prodotto finale del metabolismo del glucosio. Scaricare e stampare una scheda sul lattato: Biochimica, Fisiologia e Fisiopatologia. Scaricare e stampare una scheda sul glucosio: Biochimica, Fisiologia e Fisiopatologia. Scaricare e stampare una scheda sulla bilirubina totale nei neonati: Biochimica, Fisiologia e Fisiopatologia. Glicolisi Ulteriori informazioni sulla glicolisi. Per ottenere il suo ruolo chiave nel metabolismo energetico del corpo, il metabolita glucosio viene degradato. Glicolisi aerobica La degradazione ossidativa del glucosio avviene in condizioni aerobiche, generando energia e i prodotti finali anidride carbonica ed acqua: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energia (36 mol ATP) Glicolisi anaerobica Esiste anche un percorso alternativo di degradazione in condizioni anaerobiche: esso genera lattato e una parte di energia molto più piccola: C6H12O6 → 2C3H6O3 + Energia (2 mol ATP) C3H6O3 ⇔ C3H5O3- + H+ La glicolisi anaerobica rappresenta la principale fonte di energia di cellule e tessuti, che a volte richiedono grandi quantità di energia in condizioni anaerobiche (muscolatura scheletrica) o sono scarsamente forniti di ossigeno (retina, cartilagine). La glicolisi è particolarmente importante per gli eritrociti, perché sono sprovvisti degli organelli cellulari (mitocondri) necessari per generare energia. Al termine, selezionare la X in alto a destra per chiudere la finestra e continuare.
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