Equilibrio acido-base: pH y sistemas buffer.Alejandro Barrionuevo Poquet

Regulacin cido-baseLa regulacin del equilibrio del in hidrogeno es similar a la de otros iones.Equilibrio entre la ingestin o produccin y la eliminacin.Los riones desempean un papel fundamental.Pero estn involucrados tambin mecanismos de amortiguacin.

Regulacin cido-baseComo la concentracin de H+ influye en casi todos los sistemas enzimticos del organismo, es esencial que est regulada en forma precisa.

Si se compara con otros iones, su concentracin es baja. Por ejm, Na 142meq/L vs H+ 0,00004meq/L.

ACIDOS Y BASES: Definicin y significadoUn in hidrgeno es un protn libre liberado de un tomo de hidrgeno.

Las molculas que contienen tomos de hidrgeno que pueden liberar iones hidrgeno en una solucin reciben el nombre de cidos.

Ejm cido clorhdrico, que se ioniza en el agua para formar iones hidrgeno (H+) y iones Cl-.

ACIDOS Y BASES: Definicin y significadocido carbnico: H2CO3.H+ HCO3

BASE

Es un in o una molcula que es capaz de aceptar un H+.

ACIDOS Y BASES: Definicin y significadoLas protenas tambin funcionan como bases ya que algunos de los aminocidos que contienen tienen cargas negativas que aceptan fcilmente H+.

La hemoglobina se encuentra dentro de las bases ms importantes.

ACIDOS Y BASES FUERTES Y DBILES

ACIDOS Y BASES FUERTES Y DBILESUna base fuerte es la que reacciona de forma rpida y potente con H+ y los elimina con rapidez de una solucin. OH- que reacciona con H+: H2O

Dbil: HCO3 + H+ = H2CO3

Concentracin de H+ y pH normales La concentracin de H+ se mantiene en lmites muy estrechos: 0,00004meq/L (40nEq). Las variaciones normales son de 3 a 5 nEq/L.

En condiciones extremas puede variar hasta 160nEq/L

pHNmeros pequeos incmodos de manejar.

Se expresa la concentracin en escala logartmica utilizando unidades de pH.

pH= -log [0,00004]pH= 7.4

pHEl pH es inversamente proporcional a la concentracin de hidrogeniones. Es decir a pH mas bajos mayor concentracin de H+ y viceversa.

pHLmite inferior compatible con la vida: 6.8mEq/L, superior 8mEq/L.

DEFENSAS FRENTE A LOS CAMBIOS DE [] DE H+

SISTEMAS AMORTIGUADORES ACIDO-BASE

CENTRO RESPIRATORIO

RIONES

Amortiguacin de H+Amortiguador es cualquier sustancia capaz de unirse en forma reversible a los H+.

Cada da se ingieren y producen 80meq/L de H+, mientras que su concentracin es 0,00004 mEq/L.

Sistema amortiguador de bicarbonatoSolucin acuosa con dos componentes:

cido dbil : H2CO3Sal bicarbonato: NaHCO3

El acido carbnico se forma de la reaccin de:

CO2 + H2OH2CO3

ANHIDRASA CARBNICA

Sistema amortiguador de bicarbonatoCuando se aade un cido fuerte (HCl)

H + HCO3 H2CO3 CO2 + H2O

Los hidrogeniones provenientes del cido fuerte se unen al bicarbonato, para formar un cido muy dbil, que a su vez forma CO2 y agua, el CO2 se elimina por la respiracin

Sistema amortiguador del fosfatoNo es importante como amortiguador en el LEC pero interviene en la amortiguacin del lquido de los tbulos renales y del LIC.Dos componentesHPO4 y H2PO4

HCL + Na2HPO4 NaH2PO4 + NaCl

Sistema amortiguador del fosfatoLa concentracin del amortiguador fosfato es slo del 8% de la concentracin del amortiguador bicarbonato en el LEC.

Es importante en el lquido tubular y a nivel intracelular donde la concentracin de fosfatos es alta.

Regulacin respiratoria del equilibrio cido baseLos procesos metablicos intracelulares dan lugar a la formacin de CO2 el cual se difunde al liquido intersticial y a la sangre la cual lo transporta hacia los pulmones donde es eliminado mediante la ventilacin.

Regulacin respiratoria del equilibrio cido baseSi aumenta la ventilacin, disminuye el CO2, y viceversa.

Cuando aumenta el CO2, aumenta las concentraciones de cido carbnico y disminuye el pH.

CO2+H2O H2CO3

Regulacin respiratoria del equilibrio cido base

Regulacin respiratoria del equilibrio cido baseEL AUMENTO DE LA CONCENTRACION DE HIDROGENIONES ESTIMULA LA VENTILACION ALVEOLAR.

La ventilacin alveolar aumenta de 4 a 5 veces sobre su valor normal cuando el pH disminuye de su valor normal de 7.4 a un valor fuertemente cido 7.0

De igual forma la ventilacin disminuye cuando el pH plasmtico es mayor de 7.4

Regulacin respiratoria del equilibrio cido base

La eficacia del aparato respiratorio de control de la concentracin de H+ es de 50 a 75%. Es decir, si el pH aumenta rapidamente por la adicin de un cido al LEC y el pH se reduce de 7.4 a 7, el aparato respiratorio puede hacer que el pH ascienda hasta 7.2 a 7.3. Esta repuesta se produce en 3 a 12 min.Regulacin respiratoria del equilibrio cido base

Regulacin respiratoria del equilibrio cido baseLa potencia de amortiguacin global del aparato respiratorio es dos veces mayor que la de todos los dems amortiguadores qumicos del LEC combinados. Esto es, este mecanismo puede amortiguar una cantidad de cido o base dos veces mayor que la que pueden amortiguar los sistemas qumicos.

CONTROL RENAL DEL EQUILIBRIO ACIDO BASELos riones controlan el equilibrio cido-base eliminando orina cida o alcalina.

Los riones regulan la concentracin de H+ en el LEC mediante 3 mecanismos:Secrecin de H+Reabsorcin de HCO3 filtradoProduccin de nuevo HCO3

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonatoPor cada bicarbonato que se reabsorbe, se secreta un hidrogenion.

80 a 90% de la reabsorcin de bicarbonato ocurre en el tbulo proximal y otro 10% en la rama ascendente gruesa del asa de Henle.

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonatoLos iones hidrogenion se secretan mediante transporte activo secundario en los segmentos tubulares proximales.

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonato 95% del bicarbonato se elimina por la Na+-H*.

El bicarbonato no atraviesa fcilmente la membrana celular, por lo que para reabsorberse requiere un proceso especial.

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonatoEl bicarbonato se absorbe a travs de la membrana baso-lateral a travs de dos mecanismos:

El cotransporte bicarbonato-Na+ en el tbulo proximal.Intercambio Cl-HCO3, en tbulo proximal, rama ascendente gruesa del asa de Henle y en el tbulo colector.

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonatoEn condiciones normales la secrecin normal de hidrogeniones es de 4400mEq/da y la filtracin de bicarbonato es de 4320mEq/da.

Es este exceso de hidrogeniones (80mEq/da) el que se elimina en la orina.

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonatoCuando hay un exceso de bicarbonato frente a hidrogeniones el HCO3 no puede reabsorberse completamente y se elimina por la orina.

Cuando hay un exceso de hidrogeniones sobre bicarbonato, estos H+ pasan a la orina donde son amortiguados por fosfato y amoniaco y eliminados en forma de sales.

Secrecin de hidrogeniones y reabsorcin de bicarbonato A partir de tbulos distales y en adelante se utiliza otro mecanismo.

Transporte activo primario, ATPasa transportadora de H+.

Lo realizan clulas especiales llamadas clulas intercaladas.

Amortiguadores fosfato y amoniaco.Cuando ya no existe mas bicarbonato para combinarse con el exceso de hidrogeniones actun los sistemas buffers del fosfato y amoniaco.

Estos sistemas no solo ayudan a eliminar hidrogeniones sino que generan nuevo bicarbonato para reponer los depositos del lquido EC.

Acido baseDeterminacion del desorden primario y la respuesta compensatoria

Manejo Acido Base