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PRECIPITAZIONE DEI SALI DIPENDENTE DAL pH - ESEMPIO DEI                   CALCOLI RENALI DI OSSALATO DI CALCIO

 

 

 

     La patologia dei calcoli renali di ossalato di calcio è nota fin dal XVIII secolo e si fa risalire la loro scoperta a Bergman (1776). Da allora la loro formazione e composizione venne studiata sempre più attentamente e già Wollaston e Marcet nel 1817 furono tra i primi a formulare una relazione tra la dieta e la formazione di calcoli nel tratto urinario. Sebbene le concrezioni di ossalato di calcio siano le più frequenti in questa patologia, si possono riscontrare anche altri tipi di calcoli come è descritto nella tabella seguente.

 

Tipo  di  calcolo

Formula  chimica

ossalato di calcio

CaC2O4

(idrossi,cloro,fluoro) apatite

Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)

ortofosfato di calcio

Ca3(PO4)2

fosfato di ammonio e magnesio esaidrato

Mg(NH4)PO4 . 6 H2O

acido urico

C5H4N4O3

urato di sodio

C5H3N4O3Na . H2O

cistina

(-SCH2CHNH2-COOH)2

 

          Poiché i calcoli di ossalato di calcio sono fra i più frequenti, cerchiamo di vedere da un punto di vista chimico quali possano essere le probabilità che essi si formino in soggetti con dieta molto diversa come ad esempio un carnivoro (gatto) e un erbivoro (bovino), tenendo conto di alcuni dati chimici e fisiologici.

 

Acido ossalico : HOOC-COOH          

 

     I calcoli di ossalato di calcio si possono depositare nel rene quando il prodotto delle concentrazioni  [Ca++] x [C2O4=] raggiunga o superi il Ps.

     Poiché lo ione ossalato deriva da un acido debole, la sua concentrazione dipenderà dal pH della soluzione in quanto, a seconda del pH, potremo avere una delle tre forme dell'acido ossalico:

 

1)   forma indissociata

H2C2O4

(acido ossalico)

2)   forma monoprotonata

HC2O4

(ione idrogeno-ossalato)

3)   forma totalmente dissociata

C2O4=

(ione ossalato)

           

     A seconda del pH si potrà inoltre avere una soluzione tampone formata da una delle due forme acide in presenza della corrispondente base coniugata.

     A pH molto bassi le forme prevalenti saranno quella indissociata e quella parzialmente dissociata, non utilizzabili al fine della precipitazione dello ione Ca++. Viceversa a pH alti prevarrà la forma completamente dissociata e pertanto sarà più probabile la precipitazione dell'ossalato di calcio.

     Vediamo di calcolare quale dovrebbe essere la concentrazione minima di acido ossalico necessaria a produrre calcoli renali in due situazioni estreme come ad esempio un erbivoro (bovino), la cui urina presenti pH 7.5, e un animale esclusivamente carnivoro (gatto), la cui urina abbia pH 4.4.    

 

     Come premessa riportiamo alcuni dati riguardanti l'acido ossalico e l'ossalato di calcio:

 

a)     Le due dissociazioni dell'acido ossalico sono le seguenti:

                                                             

        1)        H2C2O4   ===   H+ +  HC2O4-           (Ka1 = 6 x 10–2)

               

        2)        HC2O4-   ===   H+ +  C2O4=             (Ka2 = 6.4 x 10–5)

               

b)     Il prodotto di solubilità dell'ossalato di calcio (CaC2O4) è :

 

Ps = 2.3 x 10–9  

 

c)     Concentrazione media dello ione Ca++ nell'urina :

 

[Ca++] = 0.02 mg/100 ml = 5x10– 6   M

 

 

 

 

 

I° Caso: Erbivoro (pH urina » 7.5)

 

     A pH 7.5 ([H+] = 3.16 x 108) i rapporti fra le varie forme di acido ossalico possono essere calcolati tramite l'equazione di Henderson-Hasselbach:

 

 

                                                  


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