COME AGISCONO GLI IONI IDROGENO NEL SANGUE?

I normali processi metabolici determinano una formazione di ioni idrogeno ogni 24 ore, derivante principalmente dall’ossidazione degli aminoacidi; tale carico di ioni idrogeno viene espulso dai reni attraverso l’urina.

Inoltre, si verifica un notevole ricambio endogeno di ioni idrogeno come risultato dei normali processi metabolici.

L’anidride carbonica viene eliminata dall’organismo con l’aria espirata; gli ioni idrogeno possono essere generati dall’anidride carbonica, la normale produzione giornaliera di anidride carbonica è potenzialmente equivalente ad almeno 15 mol di ioni idrogeno.

Man mano che gli ioni idrogeno vengono generati, vengono tamponati, limitando così l’aumento della concentrazione di ioni idrogeno che altrimenti si verificherebbe.

Un sistema tampone è costituito da un acido debole, ovvero un acido dissociato in modo incompleto, e dalla sua base coniugata; se si aggiungono ioni idrogeno a un tampone, alcuni si combineranno con la base coniugata convertendola in acido non dissociato.

Un tampone funziona in modo più efficiente a concentrazioni di ioni idrogeno che determinano concentrazioni approssimativamente uguali di acido non dissociato e base coniugata.

Il sistema tampone del bicarbonato è presente nel liquido extracellulare (ECF); per ogni ione idrogeno tamponato dal bicarbonato, viene consumato uno ione bicarbonato.

Per mantenere la capacità del sistema tampone, il bicarbonato deve essere rigenerato; tuttavia, quando il bicarbonato si forma dall’acido carbonico (indirettamente dall’anidride carbonica e dall’acqua), si formano contemporaneamente quantità equivalenti di ioni idrogeno.

Nel liquido tubulare, gli ioni idrogeno si combinano con il bicarbonato per formare acido carbonico, la maggior parte del quale si dissocia in anidride carbonica e acqua; parte dell’anidride carbonica torna a diffondersi nelle cellule dei tubuli renali (dove viene convertita, tramite l’acido carbonico, in bicarbonato e ioni idrogeno), mentre la parte restante viene escreta con l’urina.

Nei globuli rossi, il metabolismo è anaerobico e si produce poca anidride carbonica; l’anidride carbonica si diffonde quindi nei globuli rossi seguendo un gradiente di concentrazione e si forma l’acido carbonico.

L’emoglobina opera come tampone per gli ioni idrogeno che si formano quando l’acido carbonico si dissocia.

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