2. pH = potencial de hidrogeno
El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia
PCO2:Precion parcial que ejerce el CO2 disuelto en sangre
PaO2: Presión arterial de oxigeno que ejerce la pequeña cantidad de
oxigeno disuelto en sangre arterial.
Acidosis: Es una dolencia en la cual hay demasiado ácido en los líquidos
del cuerpo.
Amortiguador: Los amortiguadores son sistemas acuosos que tienden a
resistir los cambios en el pH cuando se les agregan pequeñas cantidades
de ácido (H+) o base (OH-).
3. Mecanismos reguladores del pH
Los sistemas Buffer (también conocidos como tampones o
amortiguadores) regulan el pH de los líquidos corporales para evitar que
se produzcan grandes modificaciones en el pH extracelular por la acción
de los mecanismos respiratorios que eliminan el CO2 y los mecanismos
renales que conservan iones de HCO3
- y eliminan iones de H+ .
4. Sistema Bicarbonato- Ácido carbónico
Este sistema consiste en u a mezcla de ácido carbónico (H2CO3) y
bicarbonato sódico (NaHCO) en la misma solución.
El ácido carbónico es un ácido débil. Cuando se añade a la solución
amortiguadora un ácido como el clorhídrico, capaz de generar pH muy
bajos, ocurre la siguiente reacción:
(HCL + NaHCO3 H2CO3 + NaCL).
Asi se covierte un acido fuerte en uno débil.
5. Si lo que se añade a la solución es una base fuerte, como hidróxido sódico,
esta reacciona con el ácido carbónico del medio
(NaOH + H2CO3 NaHCO3 + H2O).
Así el ion hidróxido sódico se combina con el hidrogenión del ácido
carbónico y forma agua y bicarbonato sódico por lo que el aumento del
pH es mucho menor del que se produciría en una sola solución sin
amortiguadores.
6. Sistema proteínas
pueden funcionar como ácidos y como bases, esto le permite aceptar un
exceso de hidrogeniones actuando como base débil, o liberar
hidrogeniones que reaccionan con un exceso de iones hidroxilo para
formar agua, actuando como acido débil. Los amortiguadores de proteínas
se localizan principalmente en las células, y los iones de H+ y el CO2
difunden atreves de las membranas celulares, para ser neutralizados por
los buffer de proteínas intracelulares.
7. Sistema Fosfatos
el fosfato monosódico (H2 PO4 Na), que actúa como un ácido débil y el
fosfato disódico (HPO4 Na2), que actúa como una base débil.
(HCL + Na2 HPO4 NaH2PO4 + NaCL). Resultado neto es que los
hidrogeniones del ácido clorhídrico se transfieren al fosfato acido, por lo
que el pH varia muy poco.
Si lo que se añade es hidróxido sódico ocurre lo siguiente (NaOH + Na H2
PO4 NaHPO4 + H2O). De esta forma el ion hidroxilo del hidróxido
sódico se combina con el hidrogenión de fosfato Monosódico (acido) y
forman agua y fosfato disódico, por lo que el aumento del pH es mucho
menor.
8. Mecanismo respiratorio de control
acido-base
es el control de CO2 realiza por aparato respiratorio. El exceso de CO2 de
iones de H+ en la sangre ejerce una acción directa sobre el centro
respiratorio cerebral para controlar la ventilación. Aunque los iones de H+
no cruzan la barrera hematoencefálica con facilidad, el CO2 la cruza sin
dificultad y en el proceso se combina con agua para formar ácido
carbónico, se disocia en H+ y HCO3 - . Los iones de H+ son los que
estimulan el centro respiratorio y producen el incremento o la disminución
de la ventilación.
9. Mecanismo renal de control acido-base
Los riñones son capaces de controlar la concentración de hidrogeniones
de los líquidos del organismo mediante el ajuste de su excreción urinaria o
de la secreción de bicarbonato
Existen dos mecanismos capaces de secretar hidrogeniones hacia la luz
tubular.
10. 1.- Contra-transporte Na+-H+
Permite la reabsorción tubular de sodio al mismo tiempo se secretan
grandes de hidrogeniones muy grande, por lo que estos
segmentos el pH del fluido no desciende muy por debajo del
plasmático.
11. 2.- Bomba de hidrogeniones dependiente de ATP (H+ ATPasa)
Produce fundamentalmente en los túbulos distales finales y en lo túbulos
colectores. Desde el punto de vista cuantitativo solo moviliza una pequeña
parte de los hidrogeniones secretados por los túbulos renales (< 5%) pero,
sin embargo, es capaz de transporta hidrogeniones contra un enorme
gradiente de concentración, pudiendo concentrar los hidrogeniones en la
luz tubular hasta 900 veces con respecto al plasma, lo que supone un pH
urinario mínimo de alrededor de 4.5.
12. La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una expresión utilizada
en química para calcular el pH de una disolución reguladora, o tampón, a
partir del pKa o el pKb (obtenidos de la constante de disociación del
ácido o de la constante de disociación de la base) y de las concentraciones
de equilibrio del ácido o base y de sus correspondientes base o ácido
conjugado, respectivamente.
13. ¿Cuál es la relación entre la concentración de un amortiguador y el pH?
Ecuación de Henderson-Hasselbach:
14. Mecanismos de producción de acidosis
y alcalosis
ACIDOSIS
El aumento en la concentración de iones hidrogeno recibe el nombre de
acidosis. La concentración de iones hidrogeno puede aumentar por la
incapacidad de los pulmones de eliminar el dióxido de carbono o por la
producción excesiva de ácidos volátiles y no volátiles. La acidosis también
puede ocurrir cuando se pierde bicarbonato por diarrea persistente o
secretar iones hidrogeno.
15. ALACALOSIS
La alcalosis es un descenso sistémico en la concentración de iones
hidrogeno. Esto puede ser resultado de la perdida excesiva de dióxido de
carbono por la hiperventilación, perdida excesiva de ácido no volátiles
durante el vómito o ingestión excesiva de base la alcalemia es el aumento
en el pH sanguíneo arterial a más de 7.45. Las causas pueden ser
respiratorias renales o metabólicas.
16. Mecanismos compensatorios
a) El cambio en la concentración de hidrogeniones libres es amortiguado
por los sistemas tampón extracelulares y, posteriormente, por los
intracelulares.
17. b) Si el cambio es primariamente no respiratorio, por ejemplo una acidosis
metabólica, la disminución del pH produce una estimulación del centro
respiratorio, con aumento de la ventilación y con la correspondiente caída
rápida de la PaCO2. Esto disminuye la concentración de H+ y, en
consecuencia, se tiende a corregir el trastorno inicial. Lo inverso ocurre en
las alcalosis metabólicas.
18. c) Si el cambio es primariamente respiratorio, por ejemplo una acidosis
respiratoria, el riñón elimina H+ y retiene HCO3
-, con lo cual el pH tiende a
volver a lo normal. En las alcalosis respiratorias ocurre el fenómeno
contrario. La máxima compensación renal es lenta y demora hasta 7 días
en completarse.
19. Causas de las alteraciones del
equilibrio ácido-base
ALCALOSIS METABOLICA
Ganancia de una cantidad excesiva de bicarbonato o de una sustancia
alcalina
Ingesta o administración de bicarbonato de sodio
Adm. De soluciones de hiperalimentación con acetato
Adm. De soluciones parenterales con lactato
Adm. De transfusiones de sangre con citrato
20. Perdida excesiva de iones de Hidrogeno
Vómitos
Aspiración gástrica
Deficiencia de potasio
Diuréticos
Hiperaldosteronismo
Síndrome lácteo-alcalino
21. ALCALOSIS RESPIRATORIA
La alcalosis respiratoria es ocasionada por los niveles bajos de dióxido de
carbono en la sangre, lo cual puede deberse a:
Aumento de la frecuencia respiratoria
Ansiedad e hiperventilación
Hipoxia y estimulación refleja de la ventilación
22. Neumopatía que estimula la ventilación de manera refleja
Estimulación del centro respiratorio
Nivel elevado de amoniaco
Toxicidad por salicilato
Encefalitis
Fiebre
Asistencia respiratoria mecánica
23. ACIDOSIS METABOLICA
Producción excesiva de ácidos metabólicos
Acidosis láctica
Ayuno e inanición
Intoxicación por salicilato, metanol, etilenglicol
Insuficiencia o disfunción renal
24. Aumento de la perdida de bicarbonato
Perdida de secreciones intestinales
Diarrea
Aspiración intestinal
Fistula intestinal o biliar
25. ACIDOSIS RESPIRATORIA
Depresión del centro respiratorio
Sobredosis de fármacos
Lesión cefálica
Neumopatias
Asma bronquial
Enfisema
Bronquitis crónica
Neumonía
Edema de pulmón
26. Principales enfermedades metabólicas crónico-
degenerativas y de mayor impacto epidemiológico que
alteran el equilibrio ácido-base
Infarto agudo al miocardio
Un infarto agudo al miocardio resulta en una dramática reducción del
pH del tejido y aumento de los niveles de potasio intersticial. Aumenta la
concentración del calcio intracelular y ocasiona cambios neurohumorales.
Todos los anteriores contribuyen a la inestabilidad eléctrica que pueden
ocasionar arritmias que amenazan la vida.
27. Hipertensión arterial sistémica
En las células de humanos con hipertensión arterial se pueden
objetivar anomalías de los mecanismos de transporte de H + y de CO3H -
que comprometen la regulación del pH intracelular. De la alteración del pH
se derivan consecuencias para la regulación de la propia presión arterial
28. Insuficiencia Cardiaca
Las necesidades generales de oxígeno aumentan debido al mayor
trabajo respiratorio y a la estimulación adrenérgica. Sin embargo cada vez
son menos las unidades alveolares funcionantes debido al edema
progresivo, lo que da lugar a que el metabolismo se derive hacia rutas
anaeróbicas, lo que provoca la formación de ácido láctico, haciendo que el
pH disminuya y se inicie una fase de acidosis metabólica, que sustituye a la
de alcalosis respiratoria previa
29. Insuficiencia Renal
Los riñones juegan un papel fundamental en la regulación del
equilibrio ácido base en el organismo. En las etapas avanzadas de la
enfermedad renal es común la acidosis debido a que disminuye la
capacidad de excretar hidrogeniones en forma de amonio, causando un
balance positivo de ácido en el organismo. En un inicio los pacientes
presentan acidosis de brecha aniónica normal, sin embargo, conforme
progresa la enfermedad renal aumenta la brecha aniónica con una
disminución recíproca del bicarbonato en sangre.
30. Insuficiencia Hepática
El problema también puede ser provocado por cualquier condición que
produzca alcalosis (pH alcalino de la sangre), los niveles bajos de oxígeno
en el cuerpo
31. Diabetes mellitus
El paciente padece sed acusada, pérdida de peso, y fatiga. Debido al
fallo de la fuente principal de energía que es la glucosa, el organismo
empieza a utilizar las reservas de grasa. Esto produce un aumento de los
llamados cuerpos cetónicos en la sangre, cuyo PH se torna ácido
interfiriendo con la respiración.
El pH en sangre arterial y venosa se presenta bajo, llegando en ocasiones a
cifras menores de 7,0. Existe un déficit de la concentración de bicarbonato
(base exceso negativo) y un anión gap [Na-(Cl + HCO3)] habitualmente
sobre 20 (normal <12).
32. Insuficiencia respiratoria aguda (asma)
Este desequilibrio se valora con las determinaciones de los gases arteriales:
inicialmente con la hiperventilación alveolar la PaCO2 está disminuida, lo
que se traduce en alcalosis respiratoria. El empeoramiento del trastorno de
la V/Q produce una reducción de la PaO2 (hipoxemia) y, en la medida que
empeora el cuadro por causa de la fatiga por el trabajo ventilatorio,
aparece retención de CO2, con grave hipoxemia y la aparición de acidosis
respiratoria.
33. Obesidad
Los ácidos son muy corrosivos a las células y sus membranas se
rompen por lo que se activa “Un estado de emergencia” y nuestro
maravilloso cuerpo humano que es una sorprendente maquinaria de
supervivencia empezará a fabricar y almacenar células grasosas para
proteger los órganos vitales como intestinos, el corazón, etc. sin importar
el costo que esto implique ya que lo más importante es preservar la vida
humana.
34. Estado de choque y coma
El coma hiperosmolar, más moderadamente, estado hiperosmolar
hiperglucémico (EHH), o estado hiperglucémico no cetónico (EHNC), es
una grave complicación de la diabetes mellitus, más común en los
pacientes no insulinodependientes,1-13 cursa con hiperglucemia mayor de
33 mmol/L, deshidratación severa y plasma hiperosmolar (mayor de 320
mosm/L sin cetosis importante, pH arterial ³ a 7,30 y con toma progresiva
del estado de conciencia
35. Metodos Auxiliares
1. Establecer la consistencia interna de los datos ácidos base, lo que
significa que respondan a la ecuación matemática de Henderson-
Hasselbach.
2. Obtener información clínica, incluyendo la historia y el examen físico,
para reconocer claves de un trastorno ácido base particular.
3. Calcular el anión restante.
4. Identificar el desorden ácido base primario o dominante y reconocer si
existe un trastorno simple o un desorden mixto.
36. 5. Examinar los electrolitos séricos y otros datos de laboratorio útiles.
6. Si está presente una alcalosis metabólica, medir el cloro urinario y el pH
urinario.
7. Si existe una acidosis metabólica con anión restante normal, medir el pH
urinario y los electrolitos urinarios para establecer el anión restante
urinario: (Na + ) + (K + ) – (Cl)
8. La gasometría consiste en la extracción de una pequeña cantidad de
sangre arterial o capilar para el análisis del laboratorio.
37. Bibliografía
Cordero, A. E. (1998). Fundamentos de Fisiopatología.
Madrid, Aravaca, España: McGrawHill.
Jose, G. H. (2001). Bioquímica. Mexico, D.F:
McGrawHill.
Pfreundschuh. (2002). Fisiopatología y Bioquímica.
Madrid, España: Ediciones harcourt.
Ramona, L. B. (2012). Fisiopatología. USA: Manual
Moderno.
Sergio, E. S. (2009). Bioquímica. Guadalajara:
Universidad de Guadalajara.
