Tema 18. Equilibrio ácido-base PDF

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Tema 18. Equilibrio ácido-base El equilibrio ácido-base es importantísimo para mantener el pH, que se suele mantener constante. Nuestro organismo tiende a acidificarlo, porque el metabolismo genera ácidos, que pueden ser volátiles como el CO2 o no volátiles, como el ácido láctico, el pirúvico, etc. El CO2 no es un ácido como tal, sino que genera acidez de manera indirecta, porque en el organismo está disuelto en agua, dando lugar a HCO 3- y H+. La mayoría de los alimentos generan ácidos, salvo los vegetales. Por ello, los vegetarianos estrictos generan álcalis en vez de acidez. Además, también perdemos álcalis a través de las heces, que son alcalinas. Los ácidos volátiles salen por la respiración y los no volátiles, a través del riñón. Mientras estos ácidos no se eliminan, el pH se amortigua mediante varios sistemas: • Bicarbonato/ácido carbónico. El tampón más común es el bicarbonato, pero si se genera álcalis, el que actúa como amortiguador es el ácido carbónico. • Hemoglobina. • Proteínas plasmáticas. • Fosfato disódico/monosódico. REGULACIÓN RESPIRATORIA Si aumenta la concentración de CO2, se estimulan los quimiorreceptores, lo cual provoca que aumente la frecuencia respiratoria y se elimine una mayor cantidad de CO 2, corrigiendo así el exceso de acidez. REABSORCIÓN DE BICARBONATO El papel fundamental en la regulación del pH lo tiene el riñón, puesto que reabsorbe el bicarbonato. En el glomérulo se filtra HCO3-, pero prácticamente todo el bicarbonato que se filtra se reabsorbe en el túbulo proximal, pues se necesita para neutralizar la acidez. En la membrana luminal, que da a la luz del tubo, no hay transportadores de bicarbonato, por lo que se absorbe de la siguiente manera. En la membrana luminal sí hay distintos transportadores de Na+, por lo que este entra a través de una bomba de protones que introduce el Na+ y secreta H+, los cuales se unen al HCO3-, formando H2CO3, que se disocia en CO2 y H2O. El CO2 difunde hacia el interior de la célula, donde hay H2O y forma HCO3-, que sale a la sangre a través de la membrana basolateral, donde sí hay transportadores para el bicarbonato. Así pues, el Na + y el HCO3- pasan a la sangre mediante cotransporte, y no hay eliminación de protones, pues estos se reutilizan. REGULACIÓN RENAL DEL PH En los tubos hay secreción, entre otras cosas, de hidrogeniones. Si estos se secretaran continuamente, la orina se haría cada vez más ácido, pero el pH normal de la orina oscila entre 4’5 y 8, aunque lo más común es que la orina tenga un pH de 6. El pH no puede ser de menos de 4’5, porque se interrumpiría el proceso de eliminación de la orina.

Para eliminar protones y mantener el pH, estos H + tienen que neutralizarse. Normalmente, esos H + que salen a la orina salen al tubo colector. Las células intercalares de tipo A de dicho tubo secretan H + a la orina, en cantidades variables, pues se hace para mantener la homeostasis. En la orina hay amortiguadores , que pueden ser NH3 o fosfato. En este proceso se forma nuevo HCO3 , que es importante que se forme para compensar todo el HCO 3- que se está gastando en las neutralizaciones. Si hubiese exceso de basicidad, se secretaría bicarbonato y se eliminaría el exceso de álcalis. Esto ocurre en las células de tipo B, que tienen los transportadores para el HCO3- en la membrana luminal. Estas células entran en actividad cuando hay alcalosis. Neutralización con fosfato El fosfato amortiguador es el PO4HNa2 (disódico), que al unirse al H+ se convierte en PO4H2Na (monosódico). El fosfato monosódico es ligeramente ácido, razón por la cual el pH de la orina normalmente está alrededor de 6. Esa acidez de la orina es lo que se llama acidez titulable. Neutralización con NH3 El otro sistema amortiguador es el formado por el NH 3 y el NH4+. El NH3 llega al riñón y sirve para neutralizar los protones. Los iones NH4+, formados a partir de los aminoácidos, son muy tóxicos, por lo que se pueden transformar en NH3 y después dar urea, o se pueden unir al glutamato para dar glutamina. Esta glutamina circula por la sangre y va al riñón, donde hay glutaminasa, que hace que vuelva a haber NH4+ y glutamato. Este glutamato en su proceso de metabolización da lugar a dos moléculas de HCO 3que pasan a la sangre. El NH3 se puede excretar en la orina de dos maneras: • El NH3, al unirse a los H+, pasa a la orina, intercambiándose por Na + (contratransporte), el cual se combina con el HCO3- para dar NaHCO3. • También hay bombas que expulsan el NH 3 acompañado de los H+ (cotransporte), por lo que se excreta NH4+.

ACIDOSIS Y ALCALOSIS El pH es el resultado entre la relación de la concentración de HCO 3- y la presión parcial de CO2. Si alguno de estos parámetros se altera, se modifica el pH de la sangre. Si disminuye el pH se produce acidosis y si aumenta, se produce alcalosis. La acidosis ocurre si disminuye la concentración de HCO3- y aumenta la presión parcial de CO 2 y la alcalosis ocurre si aumenta la concentración HCO 3- y la disminuye presión parcial de CO2. Cuando el cambio en el pH se debe al CO 2, la alteración del pH es una alteración respiratoria. En cambio, si la modificación en el pH se debe a la concentración de HCO 3-, la alteración es metabólica.

Puede ocurrir también que se modifiquen los dos parámetros, de modo que se compensen. En este caso, el pH sería normal, pero el equilibrio se encontraría alterado. Cuando hay una alteración se produce una respuesta compensatoria, pues nuestro organismo intenta devolver el pH a 7’4. El mecanismo compensatorio arregla el pH, pero el problema que provoca el cambio de pH sigue existiendo. Cuando hay un fallo respiratorio, el organismo compensa el pH modificando la concentración de HCO3 , mientras que si el trastorno es metabólico, se trata de compensar modificando la respiración. Acidosis respiratoria Disminuye el pH por aumento en la retención de CO2 (hipoventilación). Puede ser por: • • •

Inhibición del centro respiratorio: anestésicos o barbitúricos, lesión del SNC. Enfermedades como la bronquitis crónica, EPOC, enfisema pulmonar, edema pulmonar. Enfermedades que afectan a los músculos de la respiración.

• Apneas. Acidosis metabólica Se debe a la reducción de la concentración del HCO3- en la sangre. Las causas pueden ser: • •

La ingestión directa elevada de ácidos (acetil salicílico). La práctica de deporte (genera ácido láctico).

• Cetoacidosis por aumento en el metabolismo de grasas (en diabéticos o en ayuno). • Diarreas. Las heces son alcalina, por lo que se pierden álcalis. • Insuficiencia renal (no se eliminan H+ o no se recupera HCO3-). Alcalosis respiratoria Cursa con reducción de la presión parcial del CO2 (hiperventilación). Se puede deber a: • Estados de ansiedad, estrés emocional, fiebre… • Altitud: la falta de oxígeno provoca una hiperventilación. Alcalosis metabólica Se produce cuando aumenta la concentración de HCO3- en la sangre. Posibles causas: • • •

Pérdida de ácidos gástricos (vómitos). Ingestión de bicarbonato o de antiácidos para facilitar la digestión. Algunos diuréticos (aumentan la secreción de H+ y la retención de HCO3-)....