Regulación acidobásica

¿SABIAS QUE ?

La regulación del equilibrio del ion hidrógeno (H+) es similar, en cierta forma, a la regulación de otros iones del cuerpo. Por ejemplo, para alcanzar la homeostasis, debe existir un equilibrio entre la ingestión o la producción de H + y su eliminación neta del organismo para conseguir la homeostasis. Y, tal como sucede con otros iones, los riñones desempeñan una función fundamental en la regulación de la eliminación del H + del organismo. Pero el control preciso de la concentración del H + en el líquido extracelular implica mucho más que la simple eliminación de estos iones por los riñones. Existen también múltiples mecanismos de amortiguación acidobásica en la sangre, las células y los pulmones que son esenciales para el m antenimiento de las concentraciones normales de H + tanto en el líquido extracelular como en el intracelular

Ácidos y bases: 

Un ion hidrógeno es un solo protón libre liberado de un átomo de hidrógeno. Las moléculas que contienen átomos de hidrógeno que pueden liberar iones hidrógeno en una solución reciben el nombre de ácidos. Un ejemplo es el ácido clorhídrico (HC1), que se ioniza en el agua para formar iones hidrógeno (H+) e iones cloruro (Ch). Además, el ácido carbónico (H2C 0 3) se ioniza en el agua y forma H + e iones bicarbonato (HCOj"). 

Una base es un ion o una molécula que puede aceptar un H +. Por ejemplo, el ion bicarbonato, H C 0 3~, es una base ya que puede aceptar un H + para formar H 2C 0 3. Además, H P 0 4= es una base ya que puede aceptar un ion hidrógeno para formar H2P 0 4~. Las proteínas del organismo también funcionan como bases ya que algunos de los aminoácidos que las forman tienen cargas negativas netas que aceptan fácilmente H +. La proteína hemoglobina de los eritrocitos y las proteínas de otras células se encuentran entre las bases más im portantes del organismo. Los térm inos base y álcali suelen usarse como sinónimos. 

Un álcali es una molécula formada por la combinación de uno o más metales alcalinos (sodio, potasio, litio, etc.) con un ion muy básico como el ion hidroxilo (OH-). La porción básica de esta molécula reacciona rápidamente con los H+ extrayéndolos de la solución; por tanto, son bases típicas. Por razones similares, el térm ino alcalosis se refiere a una extracción excesiva de H + de los líquidos orgánicos, en contraposición a su adición excesiva, situación que recibe el nombre de acidosis.

Amortiguación de H + en los líquidos corporales

¿SABIAS QUE ?

 Un amortiguador es cualquier sustancia capaz de unirse de manera reversible a los H+. La forma general de la reacción de amortiguación es: 

Amortiguador + H* ( > H amortiguador

La importancia de los amortiguadores de los líquidos orgánicos salta a la vista si se considera la baja concentración de H* presente en los líquidos orgánicos y la cantidad relativamente grande de ácidos que el organismo produce cada día. Por ejemplo, cada día se ingieren o se producen a través del metabolismo unos 80 mEq de H +, mientras que su concentración en los líquidos orgánicos es normalmente de tan sólo unos 0,00004 mEq/1. Sin este sistema de amortiguación, la producción y la ingestión diarias de ácidos provocarían enormes cambios en la concentración de H+ en los líquidos orgánicos.

Regulación respiratoria del equilibrio acidobàsico 

La segunda línea de defensa frente a los trastornos del equilibrio acidobàsico es el control que ejercen los pulmones sobre el C02 del líquido extracelular. Un incremento de la ventilación elimina C02 del líquido extracelular, lo que, por la acción de masas, reduce la concentración de iones hidrógeno. Por el contrario, la disminución de la ventilación aumenta el C 0 2 y, por tanto, eleva la concentración de H + en el líquido extracelular.

El aumento de la concentración de H+ estimula la ventilación alveolar

La ventilación alveolar no sólo influye en la concentración de H + a través de los cambios la P co2 de los líquidos orgánicos, sino que la concentración de H+ influye en la ventilación alveolar. En la figura 30-3 se m uestra que la ventilación alveolar aum enta de cuatro a cinco veces sobre su valor de la concentración de H + es norm alm ente del 50-75%, lo que corresponde a una ganancia por retroalimentación de 1 a 3. Esto es, si el pH aum enta rápidam ente por la adición de un ácido al líquido extracelular y el pH se reduce de 7,4 a 7, el aparato respiratorio puede hacer que el pH ascienda hasta un valor de 7,2-7,3. Esta respuesta se produce en 3 a 12 min.

Cuantificación de la excreción acidobásica renal 

Teniendo en cuenta los principios expuestos antes podemos cuantificar la excreción renal neta de ácido o la adición o eliminación neta de H C 0 3_ a partir de la sangre como sigue. La excreción de bicarbonato se calcula como la diuresis multiplicada por la concentración urinaria de H C 0 3'. Esta cifra indica la rapidez con que los riñones eliminan H C 0 3~ de la sangre (que es la misma con que se añaden H + a la sangre). En la alcalosis, la pérdida de H C 0 3_ ayuda a normalizar el pH plasmático. La cantidad de H C O f nuevo añadido a la sangre en cualquier momento dado es igual a la cantidad de H + secretados que acaban siendo am ortiguados en las luces tubulares por sistemas distintos al del bicarbonato. Como ya se ha explicado, las fuentes principales de amortiguadores urinarios distintos del de bicarbonato son el NH4+ y el fosfato. Por tanto, la cantidad de H C 0 3~ añadida a la sangre (y de H + excretados a través del N H /) se calcula midiendo la excreción de N H ,+ 4 / 4 (flujo de orina multiplicado por la concentración urinaria de N H /).

Causas clínicas de los trastornos acidobásicos

¿SABIAS QUE ?

 La acidosis respiratoria se debe a una reducción de la ventilación y a un aumento de la Pco2 De la exposición previa resulta obvio que cualquier factor que aumente la ventilación pulmonar incrementa también la Pco2 del líquido extracelular. Esto aumenta la concentración de H ,C 03 y de H+, lo que provoca una acidosis. Debido a que la acidosis se debe a una alteración respiratoria, se denomina acidosis respiratoria. 

La acidosis respiratoria puede deberse a trastornos patoló­ gicos que pueden dañar los centros respiratorios o reducir la capacidad de los pulmones de eliminar el C 0 2. Por ejemplo, la lesión del centro respiratorio situado en el bulbo puede dar lugar a una acidosis respiratoria. Además, la obstrucción de las vías respiratorias, la neumonía, el enfisema o la reducción del área superficial de la membrana pulmonar, así como cualquier factor que interfiera con el intercambio de gases entre la sangre y el aire alveolar, pueden provocar una acidosis respiratoria. En la acidosis respiratoria, las respuestas compensadoras disponibles son: 1) los amortiguadores de los líquidos corporales y 2) los riñones, que necesitan varios días para compensar el trastorno. 

La alcalosis respiratoria 

Se debe a un aumento de la ventilación y una reducción de la Pco2 La alcalosis respiratoria se debe a una ventilación excesiva de los pulmones. Esto raramente se debe a un trastorno patológico físico. Pero una psiconeurosis puede en ocasiones provocar una respiración excesiva hasta el punto de que una persona se haga alcalótica. 

Se produce un tipo patológico de alcalosis respiratoria cuando una persona asciende a altitudes elevadas. El bajo contenido en oxígeno del aire estimula la respiración, lo que hace que se pierda C 0 2 y aparezca una alcalosis respiratoria leve. De nuevo, las principales formas de compensación son los amortiguadores químicos de los líquidos corporales y la capacidad de los riñones de aumentar la excreción de H C 03.

Tratamiento de la acidosis o de la alcalosis 

¿SABIAS QUE ?

El mejor tratamiento de la acidosis o de la alcalosis es corregir el trastorno que causó la anomalía. Esto es a menudo difícil, en especial en las enfermedades crónicas que deterioran la función pulmonar o renal. En estas circunstancias pueden usarse varias sustancias para neutralizar el exceso de ácido o base en el líquido extracelular. Para neutralizar el exceso de ácido pueden ingerirse grandes cantidades de bicarbonato de sodio. El bicarbonato de sodio se absorbe en el aparato digestivo y pasa a la sangre, lo que aumenta la porción H C 0 3“ del sistema amortiguador del bicarbonato y normaliza, por tanto, el pH. El bicarbonato de sodio también puede infundirse por vía intravenosa, pero debido a los efectos fisiológicos potencialmente lesivos de este tratamiento, suelen usarse otras sustancias en su lugar, como el lactato de sodio y el gluconato de sodio. Las porciones lactato y gluconato de las moléculas las metaboliza el cuerpo, dejando el sodio en el líquido extracelular en forma de bicarbonato de sodio y aumentando así el pH del líquido para su normalización.