regulacion del equilibrio acido – base
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REGULACION DEL EQUILIBRIO ACIDO – BASE. E.M César Iván Hernández Zamora.
"Tu verdad aumentara en la medida en que escuchesIa verdad de los otros"
Martin Luther King
El pH es una medida del grado de acidez o basicidad de una sustancia o solución.
Se determina según la fórmula, pH es igual a menos logaritmo de la concentración de hidrogeniones, por lo que es inversamente proporcional a dicha concentración o sea a mayor concentración de hidrogeniones menor será el pH y viceversa.
A > [H+] < pH A < [H+] > pH
La concentración de protones [H+] en el medio interno es determinante para el funcionamiento de todos los sistemas enzimáticos intracelulares y extracelulares ya que H+ se une con avidez a las proteínas, cambia sus estructuras terciarias y por tanto sus propiedades funcionales.
Por ello, H+ debe mantenerse constante dentro de unos márgenes muy estrechos, en torno de 40 nmoles/L en el liquido extracelular y 100 nmoles/L en el intracelular.
VALORES NORMALES: si el pH = 7.40 la [H+] = 40 nmoles/L.
Acido. Es cualquier sustancia capaz de ceder un H+Acidosis cualquier proceso patológico que aumenta la producción de protones en el medio interno.
Base (Álcali) sustancia capaz de captar hidrogeniones H+Alcalosis cualquier proceso que disminuya esta producción de protones.
La acidez de un líquido viene dada por su concentración de H+, dicha concentración se expresa en términos de pH.
Constante de disociación y constante de asociación.
[G] + [C] [GC].
KD= =
Explicación.K= constante de equilibrio de cualquier reacción química.
K= K1= constante de asociación.K2=constante de disociación.
Ejemplo.
[A][B] k1 [C]
En este ejemplo estamos hablando de una reacción irreversible
K=
Pero si la reacción es reversible
[A][B] k2,k1 [C] vamos a encontrar dos constantes una de asociación y otra de disociación.
KD= = KD= =
El dióxido de carbono (CO2) es producido por el metabolismo tisular, pero bajo condiciones normales la porción gaseosa se elimina por los pulmones y la fracción de CO, disuelto en H2O no contribuye con la acumulación de iones hidrógeno. Si se acumula CO2 Se combinará con agua para formar ácido carbónico (H2CO3), reacción canalizada por la enzima anhidrasa carbónica.
CO2 + H2O H2CO3.
El ácido carbónico a su vez se ioniza y genera cantidades iguales de bicarbonato(HCO3-) y iones hidrógeno (H).
H2CO3 HCO3- + H+
El aumento de iones hidrógeno provocará en una caída del pH hasta que, o a menos que, se aumente la excreción de iones hidrógeno o la reabsorción de bicarbonato por los riñones. Cuando se acumulan iones hidrógeno, éstos se combinan y son amortiguados por bicarbonato, lo que genera la formación de ácido carbónico. El ácido carbónico a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua, y el dióxido de carbono se elimina por los pulmones.
CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+.
ECUACIÓN DE HENDERSON – HASSELBALCH
La ecuación de Henderson – Hasselbalch permite el cálculo del pH de una solución si se conocen la concentración molar de iones bicarbonato y la presión parcial de bióxido de carbono.
De ella se deduce que un aumento de la concentración de iones bicarbonato produce un aumento del pH y se desvía el equilibrio ácido básico hacia la alcalosis. Si aumenta la presión parcial de bióxido de carbono, disminuye el pH y el equilibrio se desvía hacia la acidosis.
pKa=6.1= es la constante de disociación acida es decir en donde la mitad de las moléculas de acido carbónico están disociadas en forma de Bicarbonato e hidrogeno.[HCO3-]= 24 +/- 2 mM.pCO2 = 40 +/- 2 mm/Hg.(0.03)= constante de solubilidad del Co2 en el plasma a 37ºC.
ECUACIÓN DE HENDERSON – HASSELBALCH
[ HCO3- ]
(0.03 X PCO2)6.1 + log pH =
Acidosis
[ HCO3- ]
(0.03 X PCO2)6.1 + log pH =
Alcalosis
Respuesta del organismo a la producción diaria de acido.
El organismo mantiene una concentración plasmática de H+ de 40 nmoles/L (pH=7.4) a pesar de la elevada producción diaria de acido fijo. Esta homeostasis se logra mediante tres procesos sucesivos.
Amortiguador intracelular y extracelular, que se produce en minutos.
Compensación respiratoria, que se logra en horas. Excreción renal, que culmina en días.
Papel del riñón en el equilibrio acido – base.
Las 4 funciones del riñón en el equilibrio ácido –base son:
o Reabsorción del bicarbonato filtrado. Los riñones filtran cerca de 4500 mEq de HCO3- por día.
o Regeneración del bicarbonato consumido durante la amortiguación de la sobrecarga de ácidos que se produce diariamente.
o Eliminación del bicarbonato en exceso en caso de alcalosis.
o Eliminación de aniones orgánicos no metabolizados.
Para llevar a cabo estas 4 funciones el riñón dispone de los siguientes mecanismo.
• Regulación del filtrado glomerular.• Secreción proximal de H+.• Amonio génesis proximal.• Secreción distal de H+.• Excreción neta de ácido.
Regulación del filtrado glomerular.
Durante la acidosis metabólica, el filtrado se reduce y durante la alcalosis metabólica aumenta. El resultado es
una reducción o un aumento en la carga filtrada de bicarbonato.
Secreción proximal de H+.
La secreción de H+ hacia la luz. El 60% de la secreción total depende del intercambiador Na+ - H+ (NHE1), el otro 40% obedece a una bomba de H+.
El objetivo de la secreción proximal de H+ no es eliminar ácido, sino recuperar el bicarbonato filtrado;
aquí se consigue recuperar el 80%
Reabsorción proximal de bicarbonato.
Amonio génesis proximal.
La célula proximal metaboliza glutamina y produce:Amoniaco ( 2NH3)Alfa – cetoglutarato ( α- KG2)
El α- KG2 debe metabolizarse a un producto neutro que en este caso va a ser 2HCO3-
El amoniaco procedente de la glutamina debe eliminarse en la orina. En caso de pasar a la vertiente capilar, son decodificados en el hígado, se consume el bicarbonato generado por el metabolismo de α- KG2 y se produce urea.
El amoniaco segregado a la luz urinaria se encuentra en equilibrio con el amonio.
NH3 + H NH4
Esta situación depende a la ves del equilibrio de [H] en la luz tubular
La amonio génesis esta regulada por el pH intracelular; la acidosis la estimula y la alcalosis lo inhibe.
Secreción distal de H+.
A nivel de túbulo colector cortical y medular, se lleva acabo una secreción de H+ activa a través de bombas como
Bomba K+,H+ - ATPasas
La secreción distal de H+ tiene por objetivo generar HCO3 y compensar la producción diaria de acido fijo.Sin embargo se necesita de un amortiguador urinario para aceptar protones Este amortiguador va a estar dado por el amoniaco.
NH3 + H NH4
“ No tengas miedo a decir no se, no tengas miedo a equivocarte por que
de los errores se aprende mas que de los aciertos TEN MIEDO A NO QUERER
APRENDER DE ESTOS”.