Alcaloza - efectele fiziologice ale alcalozei

Alcaloza creste afinitatea hemoglobinei pentru oxigen si deplaseaza curba disocierii oxigenului la stanga, facand mai dificil pentru hemoglobina eliberarea oxigenului catre tesuturi. Miscarea H⁺ in afara celulei in schimbul intrarii K⁺ extracelular in celule, poate produce hipokalemie. Alcaloza creste numarul situsurilor anionice de legare pentru Ca²⁺ de pe proteinele plasmatice si prin urmare poate scadea [Ca²⁺] ionizat plasmatic, ducand la depresie circulatorie si iritabilitate neuromusculara. Alcaloza respiratorie reduce fluxul sanguin cerebral, creste rezistenta vasculara sistemica, si poate precipita vasospasmul coronarian. La nivelul plamanilor, alcaloza respiratorie creste tonusul musculaturii netede bronsice (bronhoconstrictie) dar scade rezistenta vasculara pulmonara.

ALCALOZA RESPIRATORIE

Alcaloza respiratorie este definita ca o scadere primara a PaCO₂. Mecanismul este adesea o crestere disproportionata a ventilatiei alveolare in comparatie cu productia CO₂.

Cele mai comune cauze de alcaloza respiratorie includ:

- stimularea centrala: durere, anxietate, ischemie, AVC, tumori, infectie, febra, medicamentoasa (salicilati, progesteronul in sarcina, analeptice-doxapram);

- stimularea periferica: hipoxemia, altitudinea crescuta, anemia severa, bolile pulmonare (insuficienta cardiaca congestiva, edemul pulmonar necardiogen, astmul, embolismul pulmonar);

- mecanism necunoscut: sepsis, encefalopatia metabolica;

- iatrogenic, indusa de ventilator.

[HCO₃^-] plasmatic scade de obicei cu 2 mEq/l pentru fiecare scadere acuta a PaCO₂ cu 10 mmHg sub valoarea de 40 mmHg. Diferentierea alcalozei respiratorii acute si cronice nu poate fi facuta intotdeauna, deoarece raspunsul compensator la alcaloza respiratorie cronica este destul de variabil: [HCO₃^-] plasmatic scade cu 2-5 mEq/l pentru fiecare scadere a PaCO₂ cu 10 mmHg sub valoarea de 40 mmHg.

Tratamentul alcalozei respiratorii. Corectarea procesului subiacent este singurul tratament pentru alcaloza respiratorie. Pentru alcalemia severa (pH arterial > 7.60), administrarea intravenoasa de acid clorhidric, clorura de arginina, sau clorura de amoniac poate fi indicata (vezi mai jos).

ALCALOZA METABOLICA

Alcaloza metabolica se defineste ca cresterea primara a [HCO₃^-] plasmatic. Majoritatea cazurilor de alcaloza metabolica pot fi impartite in (1) cele asociate cu deficienta NaCl si depletia lichidului extracelular, descrise adesea ca responsive la clor, si (2) cele asociate cu activitate mineralocorticoida crescuta, adesea numite rezistente la clor.

Cauze de alcaloza metabolica:

- responsive la clor

Gastrointestinale: varsatura, drenaj gastric, diareea cloremica, adenoamele viloase

Renale: diuretice, posthipercapnice, aport scazut de clor

Transpiratie: fibroza chistica

- rezistente la clor

Activitate mineralocorticoida crescuta: hiperaldosteronism primar, tulburari edematoase secundare hiperaldosteronismului, sindromul Cushing, intoxicatia cu liquorice, sindromul Bartter

Hipokalemia severa

- diverse

- transfuzie sangvina masiva

- solutii coloidale ce contin acetati

- administrare de alcali in insuficienta renala: terapie cu alcali, terapie combinata de antiacizi si rasini schimbatoare de cationi

- hipercalcemie: metastaze osoase, sindromul alcalilor din lapte

- penicilinele sodice

- alimentarea cu glucoza dupa infometare

Alcaloza metabolica responsiva la clor. Depletia lichidului extracelular produce reabsorbtia avida a Na⁺ la nivelul tubilor renali. Deoarece nu exista destul clor pentru a insoti toti ionii de Na⁺ reabsorbiti, trebuie sa aiba loc secretia crescuta de H⁺ pentru a mentine electroneutralitatea. De fapt, ionii HCO₃^- care altfel ar fi fost secretati sunt reabsorbiti, producand alcaloza metabolica. Fiziologic, prin urmare, mentinerea volumului lichidului extracelular are prioritate in fata echilibrului acido-bazic. Deoarece secretia ionului de K⁺ poate de asemenea mentine electroneutralitatea, secretia potasiului este de asemenea marita. Mai mult, hipopotasemia creste secretia H⁺ (si reabsorbtia HCO₃^-) si va propaga alcaloza metabolica. Intr-adevar, hipopotasemia severa poate produce alcaloza de una singura. Concentratia urinara a clorului in timpul unei alcaloze metabolice responsiva la clor este de obicei scazuta (< 10 mEq/l).

Terapia cu diuretice este cea mai comuna cauza a alcalozei metabolice responsiva la clor. Diureticele cum ar fi furosemidul, acidul etacrinic, si tiazidele, cresc excretia Na⁺, Cl^-, si K⁺, producand depletia NaCl, hipopotasemie, si de regula, alcaloza metabolica usoara. Pierderea de lichid gastric este de asemenea o cauza comuna a alcalozei metabolice sensibila la clor. Secretia gastrica contine 25-100 mEq/l de H⁺, 40-160 mEq/l de Na⁺, aproximativ 15 mEq/l de K⁺, si aproximativ 200 mEq/l de Cl^-. Varsatura, sau pierderea continua de lichid gastric prin drenaj gastric (aspiratie gastrica) poate produce alcaloza metabolica marcata, depletie de lichid extracelular, si hipopotasemie. Normalizarea rapida a PaCO₂ in acidoza respiratorie cronica (in care [HCO₃^-] plasmatic este crescut) produce alcaloza metabolica (alcaloza posthipercapnica; vezi mai jos). Copii hraniti cu formule ce contin Na⁺ fara clor dezvolta usor alcaloza metabolica datorita secretiei crescute de H⁺ (sau K⁺) care trebuie sa acompanieze absorbtia sodiului.

Alcaloza metabolica rezistenta la clor. Activitatea mineralocorticoida crescuta, produce de obicei alcaloza metabolica chiar si cand nu este asociata cu depletia lichidului extracelular. Cresterile neadecvate (neregulate) ale activitatii mineralocorticoide produc retentia sodiului si expansiunea volumului lichidului extracelular. Are loc secretia crescuta a H⁺ si K⁺ pentru a echilibra reabsorbtia sodiului mediata mineralocorticoid, producand alcaloza metabolica si hipopotasemie. Concentratia clorului urinar este de obicei peste 20 mEq/l in aceste cazuri.

Alte cauze de alcaloza metabolica. Alcaloza metabolica este rareori intalnita la pacienti care au primit doze mari de NaHCO₃ in afara de cazul cand excretia renala a HCO₃^- este impiedicata. Administrarea unor cantitati mari de produse sangvine si solutii coloidale ce contin proteine plasmatice produce frecvent alcaloza metabolica. Citratul, lactatul, si acetatul continut de aceste produse este convertit de catre ficat in HCO₃^-. Pacientii care primesc doze mari de penicilina sodica (in special carbenicilina) pot dezvolta alcaloza metabolica. Deoarece penicilinele actioneaza in tubii renali ca anioni neabsorbabili, secretia crescuta a H⁺ (sau K⁺) trebuie sa insoteasca absorbtia sodiului. Din motive neclare, hipercalcemia produsa din cauze nonparatiroidiene (sindromul milk-alkali si metastazele osoase) sunt asociate adesea cu alcaloza metabolica. Fiziopatologia alcalozei aparuta in urma realimentarii este de asemenea necunoscuta.

Tratamentul alcalozei metabolice. Ca si in alte tulburari acido-bazice, corectarea alcalozei metabolice nu este completa pana cand este tratata tulburarea subiacenta. Cand ventilatia este controlata, trebuie corectata orice componenta respiratorie ce contribuie la alcalemie prin scaderea minutului ventilator pentru normalizarea PaCO₂. Tratamentul in alcaloza metabolica sensibila la clor este administarea intravenoasa de solutii saline (NaCl) si potasiu (KCl). Terapia cu blocanti de H₂ este folositoare atunci cand pierderea mare de lichid gastric este un factor declansator. De asemenea, acetazolamida poate fi utila la pacienti edematosi. Alcaloza asociata cu cresterea primara a activitatii mineralocorticoide raspunde usor la antagonisti de aldosteron (spironolactona). Cand pH-ul sangelui arterial este peste 7.60, tatamentul cu acid clorhidric iv (0,1 moli/l), hidroclorura de arginina, sau hemodializa trebuie avuta in vedere.

CONSIDERATII ANESTEZICE LA PACIENTII CU ALCALEMIE

Alcaloza respiratorie pare sa prelungeasca durata depresiei respiratorii indusa de opioide; acest efect poate fi produs de legarea crescuta a opioidelor de catre proteine. Ischemia cerebrala poate aparea prin reducerea marcata a fluxului sanguin cerebral in timpul alcalozei respiratorii, in special in timpul hipotensiunii. Combinatia dintre alcalemie si hipopotasemie poate precipita aritmiile atriale si ventriculare severe. Potentarea blocului muscular nedepolarizant este asociata cu alcalemia dar poate fi mai mult legata de hipopotasemia concomitenta.

DIAGNOSTICUL TULBURARILOR ACIDO-BAZICE

Interpretarea statusului acido-bazic prin analizarea gazelor sanguine necesita o abordare sistematica. O abordare recomandata urmareste:

(1) examineaza pH-ul arterial: este prezenta acidemie sau alcalemie?

(2) Examineaza PaCO2: este schimbarea PaCO₂ potrivita cu o componenta respiratorie?

(3) Daca schimbarea PaCO₂ nu explica schimbarea pH-ului arterial, schimbarea [HCO₃^-] indica o componenta metabolica?

(4) Efectuati o tentativa diagnostica (tabel).

Tulburarea	Modificarea primara	Raspunsul compensator
Respiratorie Acidoza Alcaloza	Referat: Stafilococii - genul Staphylococcus Lucrare: Reflexele osteotendinoase ↑PaCO2 ↓PaCO2	↑HCO3- ↓HCO3-
Metabolica Acidoza Alcaloza	↓HCO3- ↑HCO3-	↓PaCO2 ↑PaCO2

(5) Comparati schimbarea [HCO₃^-] cu schimbarea PaCO₂. Exista un raspuns compensator (vezi tabel)? Deoarece pH-ul arterial este legat de raportul dintre PaCO₂ si [HCO₃^-], ambele mecanisme compensatorii pulmonar si renal fac in asa fel ca PaCO₂ si [HCO₃^-] sa se modifice in aceeasi directie. O schimbare in directii opuse indica o tulburare acido-bazica mixta.

(6) Daca raspunsul compensator este mai mare sau mai mic decat cel asteptat, prin definitie exista o tulburare acido-bazica mixta.

(7) Calcleaza gaura anionica plasmatica in cazul acidozei metabolice.

(8) Masoara concentratia clorului urinar in cazul alcalozei metabolice.

O abordare alternativa rapida dar probabil mai putin precisa consta in corelarea schimbarii pH-ului cu schimbarea CO₂ sau HCO₃. In tulburarile respiratorii, orice schimbare a CO₂ cu 10 mmHg va schimba pH-ul arterial in directia opusa cu aproximativ 0.08 U. In tulburarile metabolice, orice schimbare a HCO₃ cu 6 mEq/l de asemenea schimba pH-ul arterial cu 0.1 in aceeasi directie. Daca schimbarea pH-ului este mai mare sau mai mica decat cea asteptata, atunci tulburarea acidobazica este probabil mixta.

MECANISMELE COMPENSATORII

Raspunsurile fiziologice la schimbari ale [H⁺] sunt caracterizate de trei faze: (1) tamponarea chimica imediata, (2) compensarea renala (cand este posibila), si (3) un raspuns compensator renal mai lent dar mai eficient care aproape ca poate normaliza pH-ul arterial chiar daca procesul patologic este inca prezent.

SISTEMELE TAMPON

Sistemele tampon fiziologic importante la om includ bicarbonatul (H₂CO₃/HCO₃^-), hemoglobina (HbH/Hb^-), alte proteine intracelulare (PrH/Pr^-), fosfatii (H₂PO₄^-/HPO₄^2-), si amoniacul (NH₃/NH₄⁺). Eficienta acestor sisteme tampon in diverse compartimente lichidiene este legata de concentratia lor. Bicarbonatul este cel mai important sistem tampon in compartimentul lichidian extracelular. Hemoglobina, desi este restransa in interiorul celulelor rosii, functioneaza de asemenea ca un important sistem tampon in sange. Alte proteine probabil ca joaca un rol major in tamponarea compartimentului lichidian intracelular. Ionii de fosfat si amoniu sunt sisteme tampon urinare importante.

Tamponarea compartimentului extracelular poate fi realizata prin schimbul H⁺ extracelular pentru ionii de Na⁺ si Ca²⁺ din oase, si prin schimbul H⁺ extracelular cu K⁺ intracelular. Incarcarea cu acid poate demineraliza oasele si elibera compusi alcalini (CaCO₃ si CaHPO₄). Incarcarile alcaline (NaHCO₃) cresc depozitarea carbonatului in oase.

Tamponarea prin bicarbonatul plasmatic este aproape imediata in timp ce tamponarea datorata bicarbonatului interstitial necesita 15-20 min. In schimb, tamponarea prin proteinele intracelulare si oase este mai lenta (2-4 ore). Pana la 50-60% din incarcaturile cu acid pot fi in cele din urma tamponate de catre oase si sistemele tampon intracelulare.

Sistemul tampon al bicarbonatului. Desi in cel mai strict sens, sistemul bicarbonatului este compus din H₂CO₃ si HCO₃^-, presiunea CO₂-ului (P_CO2) poate fi substituita H₂CO₃, deoarece

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-

Aceasta hidratare a CO₂-ului este catalizata de anhidraza carbonica. Daca se fac ajustari ale constantei de disociere pentru bicarbonat si daca se ia in considerare coeficientul de solubilitate al CO₂-ului (0.03 mEq/l), ecuatia Henderson-Hasselbach a bicarbonatului poate fi descrisa astfel:

pH = pK' + ([HCO₃^-] / 0.03 · PaCO₂), in care pK'= 6.1.

Tinand cont ca pK' nu este apropiat de pH-ul arterial normal de 7.40, inseamna ca este de asteptat ca bicarbonatul sa nu fie un tampon extracelular important (vezi mai jos). Totusi, sistemul bicarbonatului este important din doua motive: (1) bicarbonatul este prezent in concentratii relativ crescute in lichidul extracelular, si (2) mai important - PaCO₂ si [HCO₃^-] plasmatic sunt strans legate de catre plamani, respectiv rinichi. Capacitatea celor doua organe de a altera raportul [HCO₃^-]/PaCO₂ le permite acestora sa exercite influente importante asupra pH-ului arterial.

O derivare mai simpla si mai practica a ecuatiei Henderson-Hasselbach pentru sistemul bicarbonatului este urmatoarea:

[H⁺] = 24 · PaCO₂ / [HCO₃^-]

Aceasta ecuatie este foarte utila clinic deoarece pH-ul poate fi usor convertita in [H⁺] (vezi tabel). Notati ca sub 7.40, [H⁺] creste cu 1.25 nEq/l pentru fiecare scadere a pH-ului cu 0.01; peste 7.40, [H⁺] scade cu 0.8 nEq/l pentru fiecare crestere a pH-ului cu 0.01.

Exemplu: pH-ul arterial = 7.28, PaCO₂ = 24mmHg. Cat trebuie sa fie [HCO₃^-] plasmatic?

[H⁺] = 40 + [(40 - 28) · 1.25] = 55 nEq/l

Asadar, 55 = 24 · (24 / [HCO₃^-]), => [HCO₃^-] = 24 ·24 / 55 = 10.5 mEq/l.

Trebuie subliniat faptul ca sistemul tampon al bicarbonatului este eficient in tulburarile acido-bazice metabolice, nu si in cele respiratorii. Daca lichidului extracelular ii sunt adaugati 3 mEq/l dintr-un acid nevolatil puternic cum ar fi HCl, ia nastere urmatoarea reactie:

3 mEq/l de H⁺ + 24 mEq/l de HCO₃^- → H₂CO₃ + H₂O + 3 mEq/l de CO₂ + 21 mEq/l de HCO₃^-

Notati ca HCO₃^- reactioneaza cu H⁺ pentru a produce CO₂. Mai mult, CO₂-ul produs este in mod normal eliminat de plamani astfel incat PaCO₂ nu se schimba. In consecinta, [H⁺] = 24 · 40 ׃ 21 = 45.7 nEq/l si pH-ul = 7.34. Mai mult, scaderea [HCO₃^-] reflecta cantitatea de acid nevolatil adaugat.

In schimb, cresterea presiunii CO₂-ului (acid volatil) are efect minim asupra [HCO₃^-]. Daca, de exemplu, PaCO₂ creste de la 40 la 80 mmHg, CO₂-ul dizolvat creste doar de la 1.2 mEq/l la 2.2 mEq/l. Mai mult, constanta de echilibru a hidratarii CO₂ face ca o crestere de o asemenea magnitudine sa devieze minim la stanga reactia:

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-

Daca presupunem ca [HCO₃^-] nu se schimba apreciabil, atunci,

[H⁺] = 24 · 80 ׃ 24 = 80 nEq/l, iar pH = 7.10

Asadar [H⁺] creste cu 40 nEq/l, si din moment ce HCO₃^- este produs in raport 1:1 cu H⁺, [HCO₃^-] creste de asemenea cu 40 nEq/l. Astfel, [HCO₃^-] extracelular creste neglijabil de la 24 mEq/l la 24.000040 mEq/l. Deci , bicarbonatul nu este eficient impotriva cresterii PaCO₂, si schimbarile [HCO₃^-] nu reflecta severitatea acidozei respiratorii.

Sistemul tampon al hemoglobinei. Hemoglobina este bogata in histidina, care este un tampon eficient intre 5.7 si 7.7 (pK_a 6.8). Hemoglobina este cel mai important tampon noncarbonic in lichidul extracelular. Simplist, poate fi considerat ca hemoglobina exista in celulele rosii in echilibru ca un acid slab (HHb) si o sare potasica (KHb). Spre deosebire de sistemul tampon al bicarbonatului, hemoglobina este capabila sa tamponeze atat acizii carbonici (CO₂) cat si noncarbonici (nevolatili):

H⁺ + KHb ↔ HHb + K⁺

H₂CO₃ + KHb ↔ HHb + HCO₃^-.

COMPENSAREA PULMONARA

Schimbarile ventilatiei alveolare responsabile de compensarea pulmonara a PaCO₂ sunt mediate de chemoreceptorii din trunchiul cerebral. Acesti receptori raspund la schimbari ale pH-ului lichidului cerebrospinal. Minut-volumul creste cu 1-4 l/min pentru fiecare crestere a PaCO₂ cu 1 mmHg. De fapt, plamanii sunt responsabili de eliminarea a aproximativ 15 mEq de CO₂ produs zilnic din metabolismul carbohidratilor si grasimilor. Raspunsul compensator pulmonar este de asemenea important in apararea  impotriva schimbarilor marcate ale pH-ului in timpul tulburarilor metabolice.

Compensarea pulmonara din acidoza metabolica. Scaderea pH-ului sangelui arterial stimuleaza centrii respiratori medulari. Cresterea ventilatiei alveolare produsa scade PaCO₂ si tinde sa aduca pH-ul arterial catre normal. Raspunsul pulmonar de a scadea PaCO₂ apare rapid dar se poate sa nu atinga un status permanent predictibil in primele 12-24 ore; pH-ul nu va putea fi adus complet la normal. PaCO₂ scade in mod normal cu 1-1.5 mmHg sub 40 mmHg la fiecare scadere a [HCO₃^-] plasmatic cu 1 mEq/l.

Compensarea pulmonara din alcaloza metabolica. Cresterea pH-ului sangelui arterial deprima centrii respiratori. Hipoventilatia alveolara produsa tinde sa creasca PaCO₂ si sa readuca pH-ul arterial la normal. Raspunsul pulmonar la alcaloza metabolica este de obicei mai putin predictibil decat raspunsul la acidoza metabolica. Hipoxemia, ca rezultat al hipoventilatiei progresive, activeaza in cele din urma chemoreceptorii sensibili la oxigen; acestia stimuleaza ventilatia si limiteaza raspunsul compensator pulmonar. Prin urmare, PaCO₂ nu creste de obicei peste 55 mmHg ca raspuns la alcaloza metabolica. Ca regula generala, este de asteptat o crestere cu 0.25-1 mmHg pentru fiecare crestere cu 1 mEq/l a [HCO₃^-].

COMPENSAREA RENALA

Capacitatea rinichilor de a controla cantitatea de HCO₃^- reabsorbita la nivel tubular, de a forma HCO₃^- nou, si de a elimina H⁺ sub forma de acizi titrabili si ioni de amoniu, le permite acestora sa exercite o influenta majora asupra pH-ului in timpul ambelor tulburari acido-bazice, metabolice si respiratorii. De fapt, rinichii sunt responsabili de eliminarea a aproximativ 1 mEq/kg/zi de acid sulfuric, acid fosforic, si acizi organici incomplet oxidati care in mod normal sunt produsi ai metabolismului proteinelor, nucleoproteinelor, si fosfatilor organici (din fosfoproteine si fosfolipide) ingerati si endogeni. De asemenea, metabolismul nucleoproteinelor produce acid uric. Arderea incompleta a acizilor grasi si glucozei produce cetoacizi si acid lactic. Alcalii endogeni sunt produsi ai metabolismului unor aminoacizi anionici (glutamat si aspartat) si altor compusi organici (citrat, acetat, si lactat), dar cantitatea este insuficienta pentru compensarea productiei de acizi endogeni.

COMPENSAREA RENALA IN ACIDOZA. Raspunsul renal in acidemie consta in (1) reabsorbtia crescut a HCO₃^- filtrat, (2) excretia crescuta a acizilor titrabili, si (3) productia crescuta de amoniac. Desi aceste mecanisme sunt probabil activate imediat, in general efectele lor nu sunt apreciabile in primele 12-24 ore si pot sa nu fie maximale pana la ziua a cincea.

Reabsorbtia crescuta a HCO₃^-. CO₂-ul din celulele tubulare renale se combina cu apa in prezenta anhidrazei carbonice. Acidul carbonic format (H₂CO₃) disociaza rapid in H⁺ si HCO₃^-. Apoi HCO₃^- intra in sange (capilarele peritubulare) in timp ce H⁺ este secretat in tubii renali unde reactioneaza cu HCO₃^- filtrat pentru a forma H₂CO₃. Anhidraza carbonica asociata cu marginea in perie de la nivel luminal catalizeaza disocierea H₂CO₃ la CO₂ si H₂O. CO₂-ul astfel format poate difuza inapoi in celula tubulara renala pentru a inlocui CO₂-ul consumat initial. In mod normal tubii proximali reabsorb 80-90% din bicarbonatul filtrat impreuna cu Na, in timp ce tubii distali sunt responsabili de reabsorbtia restului de 10-20%. Spre deosebire de pompa proximala H⁺, pompa H⁺ de la nivelul tubilor distali nu este neaparat legata de reabsorbtia sodiului, si este capabila sa genereze gradiente mari ale H⁺ intre lichidul tubular si celulele tubulare. pH-ul urinar poate scadea pana la 4.4 (in comparatie cu pH-ul plasmatic de 7.4).

Excretia crescuta a acizilor titrabili. Dupa ce tot HCO₃^- din lichidul tubular este reabsorbit, H⁺ secretat in lumenul tubular se poate combina cu HPO₄^2- pentru a forma H₂PO₄^-; acesta din urma nu este usor de reabsorbit datorita sarcinii sale si este eliminat in urina. Rezultatul net este acela ca H⁺ este excretat din organism ca H₂PO₄^-, iar HCO₃^- generat poate intra in fluxul sanguin. Cu pK = 6.8, perechea H₂PO₄^-/HPO₄^2- este in mod normal un tampon urinar ideal. Oricum, cand pH-ul urinar se apropie de 4.4, intreg fosfatul care ajunge in tubul distal este sub forma de H₂PO₄^-; ionii HPO₄^2- nu mai sunt disponibili pentru eliminarea H⁺.

Formarea crescuta de amoniac. Dupa reabsorbtia crescuta a HCO₃^- si consumarea tamponului fosfat, perechea NH₃/NH₄⁺ devine cel mai important sistem tampon urinar. Dezaminarea glutaminei la nivelul mitocondriilor celulelor tubulare proximale este principala sursa a productiei NH₃ la nivel renal. Acidemia creste marcat productia renala de NH₃. Amoniacul format este apoi capabil sa traverseze pasiv membrana celulei tubulare renale, sa patrunda in lichidul tubular, si sa reactioneze cu H⁺ pentru a forma NH₄⁺. Spre deosebire de NH₃, NH₄⁺ nu patrunde usor prin membrana luminala, astfel fiind retinut in tubii renali. Astfel, excretia NH₄⁺ in urina elimina efectiv H⁺.

COMPENSAREA RENALA IN ALCALOZA. Cantitatea mare de HCO₃^- filtrata si apoi reabsorbita in mod normal le permite rinichilor sa excrete rapid cantitati mari de bicarbonat daca este nevoie. Astfel, rinichii sunt foarte eficienti in apararea impotriva alcalozei metabolice, care in general apare doar in asociere cu deficienta concomitenta a sodiului sau excesul de mineralocorticoizi. Depletia sodiului scade volumul extracelular si creste reabsorbtia Na⁺ in tubul proximal. Pentru mentinerea neutralitatii, ionul de Na⁺ este reabsorbit impreuna cu ionul de Cl^-. Odata cu scaderea numarului ionilor de Cl^- in urina (<10 mEq/l), HCO₃^- trebuie reabsorbit. In plus, secretia crescuta a H⁺ in schimbul reabsorbtiei crescute a Na⁺ duce la formarea continua a HCO₃^- cu alcaloza metabolica. In mod similar, activitatea mineralocorticoida crescuta creste reabsorbtia aldosteron-mediata a Na⁺ in tubii distali in schimbul secretiei H⁺. Formarea crescuta a HCO₃^- produsa poate intia sau propaga alcaloza metabolica. Alcaloza metabolica este obisnuit asociata cu activitate mineralocorticoida crescuta chiar in absenta depletiei sodiului sau clorului.

EXCESUL DE BAZA. Excesul de baza este cantitatea de acid sau baza care trebuie adaugata pentru readucerea pH-ului la 7.40 si a PaCO₂ la 40 mmHg la 37˚C si saturatie O₂ maxima. Mai mult, acesta regleaza tamponarea noncarbonica in sange. Pe scurt, excesul de baza reprezinta componenta metabolica a unei tulburari acido-bazice. O valoare pozitiva indica alcaloza metabolica, in timp ce o valoare negativa indica acidoza metabolica. De obicei, excesul de baza se obtine grafic sau electronic dintr-o normograma dezvoltata de catre Siggaard-Andersen si necesita masurarea concentratiei hemoglobinei.