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•Regulación del Equilibrio Ácido - Base
Bioquímica
Dra. Melba Fernández Rojas
Bioquímica
Dra. Melba Fernández Rojas
La concentración
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nmol/L requieren
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urgente.
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Bioquímica
Dra. Melba Fernández Rojas
Protege al organismo
contra las
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metabolismo.
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Un pH menor de 7
o mayor de 8 es
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la vida.
Bioquímica
Dra. Melba Fernández Rojas
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básico
A mayor concentración de (H+) menor
será el pH.
En tales casos de concentración de (H+)
el ion bicarbonato evita la acidez.
Bioquímica
Z
Nuestro organismo presenta una tendencia a la
ACIDIFICACION,ya que se está continuamente
produciendo ácidos.
• Al metabolismo.
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junto a la dieta.
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• Intercambio iónico
(Amortiguadores)
• Mecanismos respiratorios
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Dra. Melba Fernández Rojas
Equilibrio Ácido - Base
Bioquímica
Dra. Melba Fernández Rojas
Los hidrogeniones se producen
en el organismo del
metabolismo de la oxidación
de los aminoácidos de las
proteínas de la dieta.
Se producen 60 mmol de H+. Si esta
cantidad se distribuye por el líquido
extracelular la [H+] ascendería a 4
mmol/L, [100.000] veces superior a
la normal
En el metabolismo también se
produce CO2. Este gas se
comporta en disolución como
un ácido débil.
El CO2 producido, puede
alterar el equilibrio ácido-
base, en condiciones
normales es transportado
por la sangre hasta los
pulmones y eliminado al
respirar.
PRODUCCIÓN DE CO2
Dra. Melba Fernández Rojas
En el
organismo se
produce CO2
Se combina
con H2O y
forma H2CO3
20 moles de
ácido/ día
2 lts. HCl
equivale
Ácido débil Par conjugado
• Si un ácido se disocia en solución acuosa, produce:
• A - representa la base conjugada de este ácido.
• Si se aplica la definición de la constante de equilibrio, se obtiene la
constante de disociación o de ionización del ácido, K:
Produccióndehidrogeniones
DIETA
METABOLISMO
PRODUCCION DE
HIDROGENIONES
LEC :Sangre arterial
7,45 ,venosa 7,35 ,
liquido intersticial 7,35
FISIOLOGICAMENTE
SE DISTINGUEN:
PRINCIPAL CAUSA
DE ALTERACION DEL
pH
Recordemos……..
ACIDO:Sustancia capazdeceder hidrogeniones.
BASE:Sustanciacapazde aceptar hidrogeniones
● Producto del catabolismo completo de proteínas: Los
aminoácidos azufrados (metionina y cisteína) que originan
sulfato y carbonatos.
● Degradación de Ácidos nucleicos y fosfolípidos que producen
fosfatos
LIC: [6.0 − 7.4 ]
Orina: [4,5 − 8,0]
HCl: [0.8]
● Ácidos volátiles:Subproducto del metabolismo de
la glucosa y son eliminados porla respiración .
● Ácidos no volátiles: Son ácidos fijos porque
forman parte de un sistema en el que ni ellos ni
sus formas disociadas en equilibrio tienen
características volátiles y sonlos queno se
eliminan en los pulmones sino porel riñón.
EJEMPLOS
𝐶𝑂2
Acido láctico
cetoácidos sulfúrico
clorhídrico fosfórico
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
H2SO4
Ac.
acetoacético
β
hidroxibutírico
Ac. Úrico
Ácido
fosfórico
El H+ del ácido no
volátil es
neutralizado HCO3
CO2 y H2O
Se producen ácidos
fijos NO VOLÁTILES
AMINOACIDOS LÍPIDOS
BASES PÚRICAS
MECANISMOS RENALES
El equilibrio ácido-
base requiere la
integración de tres
sistemas orgánicos,
el hígado, los
pulmones y el riñón.
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
Sistemas
amortiguadores
Intercambio
Iónico
Mecanismos
respiratorios
Mecanismos
renales.
Mecanismos de
regulación del
equilibrio ácido
básico.
Concepto
También llamados disoluciones
amortiguadoras,sistemas tampón,
buffers;son aquellas disoluciones
cuya concentración de protones
apenas varia al añadir ácidos o
bases fuertes.
AMORTIGUADORES
Poder am
ortiguador
● Un acido débil con una
base fuerte.
● Una base débil con
acido fuerte
El equilibrio ácido-base está relacionado con la conservación de las
concentraciones normales de iones hidrogeno en los líquidos del organismo..
La concentración de ion hidrogeno en el organismo y sobre todo en el liquido
extracelular, es el resultado del equilibrio entre tres procesos:
● Producción de hidrogeniones
● Equilibrio acido-base
● Excreción de los mismos.
Dra. Melba Fernández Rojas
AMORTIGUADORES
Dra. Melba Fernández Rojas
Solo captura los H+
producidos en
exceso. El
amortiguador
resuelve el problema
del exceso de H+ a
corto plazo.
El amortiguador
no elimina el del
organismo.
tampón o amortiguada
es la formada por un
ácido débil y su sal
capaz de unirse a los H+
y, oponerse a los
cambios de pH
MECANISMO REGULADORES EN LOS
COMPARTIMENTOS CELULARES
BUFFER
BUFFER IMPORTANCIA
LEC
Bicarbonato
Hemoglobina
Proteínas Plasmáticas Fosfatos
Taponamiento de ácidos fijos
Taponamiento de CO2
Importancia menor
Importancia menor
LIC
Proteínas
Fosfatos
Importancia mayor
Importancia mayor
HUESO Carbonato de Ca++
Acidosis metabólicas
prolongadas
ORINA
Fosfatos
Amonio
Acidez titulable
Regulación de la excreción de
H+
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Tampón Carbónico/Bicarbonato.
Constituido por H2CO3/HCO3
El H2CO3 se produce a la gran cantidad de CO2 y a la
combinación de H2O.
El exceso de H2CO3 se elimina en forma de CO2 a
través de la respiración llamado “Acido Volátil”
El ácido no volátil se neutraliza con el HCO3
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
El sistema amortiguador más
efectivo es el formado por
H2CO3/HCO3-,ya que el organismo
dispone de cantidades casi ilimitadas
de HCO3.
Otros amortiguadores son:
Proteínas plasmáticas y celulares,
hemoglobina del glóbulo rojo y
los fosfatos intra y extra celulares
Regulación del pH por
los sistemas
amortiguadores
Dra. Melba Fernández Rojas
El intercambio de
iones para mantener
el pH de los líquidos orgánicos se ejemplifica por el intercambio
de aniones entre
glóbulos rojos y el plasma
SANGRE
TEJIDO
𝐶𝑂2 𝐻2𝑂 𝐻2𝐶𝑂3 𝐻+ + 𝐻𝐶𝑂3
−
lento
H-Proteína
𝐶𝑂2
rápido
+ 𝐻2𝑂 𝐻2𝐶𝑂3
ANHIDRASA CARBONICA
3
𝐻𝐶𝑂 −
HbH
𝐶𝑙−
𝐶𝑂2 disuelto
Carbamino 𝐶𝑂2 2
(Hb- 𝐶𝑂 )
ERITROCITO
1𝐻𝑏+
Tam
pónHeMoglobina
2.Dióxido de
carbono
producido lega al 𝐶𝑂2
interior del
eritrocito. ENTRA
DIFUSION
1
.La Hemoglobina
posee una mayor
capacidad
tamponadora
cuando se
encuentra
oxigenada,dada
su mayor carácter
básico
𝐻+ + 𝐻𝐶𝑂3
−
Se disocia
3.Los iones bicarbonato
salen al exterior
4.Se intercambian con los iones cloro
para mantener la misma carga
𝐶𝑙−
Su característica como amortiguador están
íntimamente vinculados a la capacidad de disociación
+Proteína
del grupo imidazolico del aminoácido histidina unido al
Hierro que contiene el grupo hemo
Dra. Melba Fernández Rojas
Al combinarse
el CO2 con el
agua forma
acido
carbónico
(H2CO3) y
aumenta la
acidez .
Al catalizarse
por la
Anhidrasa
Carbónica el
H2O con el
HCO3 hay un
aumento de
H2CO3.
H2CO3 se
disocia en H+ y
en HCO3
El H+ es
capturado por
las proteínas.
El HCO3 sale al
exterior de la
célula y entra
un Cl- y
mantener así
un equilibrio.
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
Dra. Melba Fernández Rojas
MECANISMOS DE
COMPENSACION
Cuando el estrés
Metabólico en el
equilibrio del pH persiste,
los ajustes enla tasade
excreción del CO2 y H +
contrarrestanel efecto
deestostrastornos enel
pH.
RENAL
Mantiene el equilibrio del
pH através de: SisteMade
intercambio deNa+ - H+,
producción deamoniaco,
recuperación de
bicarbonato
RESPIRATORIO
Mantiene el
equilibrio del pH
a través dela
regulación dela
presión parcial
deCO2.
Son más tardados en
comparación de los buffers
que actúan en segundos
Dra. Melba Fernández Rojas
Mecanismos
respiratorios de
regulación del
pH
Dra. Melba Fernández Rojas
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Ecuación de Henderson-Hasselbalch
pH = pK + log sal/acido
pK del ácido carbónico = 6.1
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pK= 6.1 (acido carbónico)
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pH= 6.1+ log 20/1 = 6.1+1.3 = 7.4
Dra. Melba Fernández Rojas
Si disminuye la concentración del
HCO3- Relación 10/1
pCO2
H2CO3
pH= 6.1+log 10/1= 6.1+1.3= 7.1
SNC se estimulan los movimientos respiratorios
y se elimina mas CO2
Dra. Melba Fernández Rojas
Por el contrario, si sube el pH por un aumento del HCO3-
40/1
pH = pk + log 40/1 = 6.1 + 1.6 = 7.7
El ajuste respiratorio para contender con la alcalosis:
Disminución en la intensidad y frecuencia respiratoria, para impedir
la salida del CO2, y elevación en la pCO2, y aumenta la
concentración de H2CO3
Dra. Melba Fernández Rojas
Los riñones eliminan los ácidos fijos (H+) (100 meq/L)
Mientras estos se excretan se combinan con el HCO3-
impidiendo cambios en el pH
El filtrado glomerular tiene un pH de 7.4 y el pH de la
orina varía de 4 a 8
El ajuste en el pH urinario depende de ácidos fijos,
necesarios para acidificar la orina, o de HCO3-,
necesario para alcalinizarla.
Mecanismos renales de regulación del pH
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01. REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE.pptx

  • 1. •Dra. Melba Fernández Rojas •Regulación del Equilibrio Ácido - Base Bioquímica
  • 2. Dra. Melba Fernández Rojas Bioquímica
  • 3. Dra. Melba Fernández Rojas La concentración sanguínea de hidrogeniones [H+] se mantiene dentro de estrechos límites en individuos sanos. Las concentraciones normales 35 y 45 nmoI/L Los valores superiores a 120 nmol/L o inferiores a 20 nmol/L requieren tratamiento urgente. No son compatibles con la vida. Bioquímica
  • 4. Dra. Melba Fernández Rojas Protege al organismo contra las modificaciones del pH, debidas a la continua formación de diversos ácidos producidos en el metabolismo. pH liquido extracelular: 7.35-7.45 Un pH menor de 7 o mayor de 8 es incompatible con la vida. Bioquímica
  • 5. Dra. Melba Fernández Rojas Sistema de regulación de ácido básico A mayor concentración de (H+) menor será el pH. En tales casos de concentración de (H+) el ion bicarbonato evita la acidez. Bioquímica
  • 6. Z Nuestro organismo presenta una tendencia a la ACIDIFICACION,ya que se está continuamente produciendo ácidos. • Al metabolismo. • Ingesta diaria de una cantidad de ácidos junto a la dieta. MECANISMOS • Intercambio iónico (Amortiguadores) • Mecanismos respiratorios • Mecanismos renales Dra. Melba Fernández Rojas Equilibrio Ácido - Base Bioquímica
  • 7. Dra. Melba Fernández Rojas Los hidrogeniones se producen en el organismo del metabolismo de la oxidación de los aminoácidos de las proteínas de la dieta. Se producen 60 mmol de H+. Si esta cantidad se distribuye por el líquido extracelular la [H+] ascendería a 4 mmol/L, [100.000] veces superior a la normal En el metabolismo también se produce CO2. Este gas se comporta en disolución como un ácido débil. El CO2 producido, puede alterar el equilibrio ácido- base, en condiciones normales es transportado por la sangre hasta los pulmones y eliminado al respirar. PRODUCCIÓN DE CO2
  • 8. Dra. Melba Fernández Rojas En el organismo se produce CO2 Se combina con H2O y forma H2CO3 20 moles de ácido/ día 2 lts. HCl equivale
  • 9. Ácido débil Par conjugado
  • 10. • Si un ácido se disocia en solución acuosa, produce: • A - representa la base conjugada de este ácido. • Si se aplica la definición de la constante de equilibrio, se obtiene la constante de disociación o de ionización del ácido, K:
  • 11. Produccióndehidrogeniones DIETA METABOLISMO PRODUCCION DE HIDROGENIONES LEC :Sangre arterial 7,45 ,venosa 7,35 , liquido intersticial 7,35 FISIOLOGICAMENTE SE DISTINGUEN: PRINCIPAL CAUSA DE ALTERACION DEL pH Recordemos…….. ACIDO:Sustancia capazdeceder hidrogeniones. BASE:Sustanciacapazde aceptar hidrogeniones ● Producto del catabolismo completo de proteínas: Los aminoácidos azufrados (metionina y cisteína) que originan sulfato y carbonatos. ● Degradación de Ácidos nucleicos y fosfolípidos que producen fosfatos LIC: [6.0 − 7.4 ] Orina: [4,5 − 8,0] HCl: [0.8] ● Ácidos volátiles:Subproducto del metabolismo de la glucosa y son eliminados porla respiración . ● Ácidos no volátiles: Son ácidos fijos porque forman parte de un sistema en el que ni ellos ni sus formas disociadas en equilibrio tienen características volátiles y sonlos queno se eliminan en los pulmones sino porel riñón. EJEMPLOS 𝐶𝑂2 Acido láctico cetoácidos sulfúrico clorhídrico fosfórico Dra. Melba Fernández Rojas
  • 12. Dra. Melba Fernández Rojas H2SO4 Ac. acetoacético β hidroxibutírico Ac. Úrico Ácido fosfórico El H+ del ácido no volátil es neutralizado HCO3 CO2 y H2O Se producen ácidos fijos NO VOLÁTILES AMINOACIDOS LÍPIDOS BASES PÚRICAS MECANISMOS RENALES
  • 13. El equilibrio ácido- base requiere la integración de tres sistemas orgánicos, el hígado, los pulmones y el riñón.
  • 15. Dra. Melba Fernández Rojas Sistemas amortiguadores Intercambio Iónico Mecanismos respiratorios Mecanismos renales. Mecanismos de regulación del equilibrio ácido básico.
  • 16. Concepto También llamados disoluciones amortiguadoras,sistemas tampón, buffers;son aquellas disoluciones cuya concentración de protones apenas varia al añadir ácidos o bases fuertes. AMORTIGUADORES Poder am ortiguador ● Un acido débil con una base fuerte. ● Una base débil con acido fuerte El equilibrio ácido-base está relacionado con la conservación de las concentraciones normales de iones hidrogeno en los líquidos del organismo.. La concentración de ion hidrogeno en el organismo y sobre todo en el liquido extracelular, es el resultado del equilibrio entre tres procesos: ● Producción de hidrogeniones ● Equilibrio acido-base ● Excreción de los mismos. Dra. Melba Fernández Rojas
  • 17. AMORTIGUADORES Dra. Melba Fernández Rojas Solo captura los H+ producidos en exceso. El amortiguador resuelve el problema del exceso de H+ a corto plazo. El amortiguador no elimina el del organismo. tampón o amortiguada es la formada por un ácido débil y su sal capaz de unirse a los H+ y, oponerse a los cambios de pH
  • 18. MECANISMO REGULADORES EN LOS COMPARTIMENTOS CELULARES BUFFER BUFFER IMPORTANCIA LEC Bicarbonato Hemoglobina Proteínas Plasmáticas Fosfatos Taponamiento de ácidos fijos Taponamiento de CO2 Importancia menor Importancia menor LIC Proteínas Fosfatos Importancia mayor Importancia mayor HUESO Carbonato de Ca++ Acidosis metabólicas prolongadas ORINA Fosfatos Amonio Acidez titulable Regulación de la excreción de H+
  • 19. Dra. Melba Fernández Rojas Tampón Carbónico/Bicarbonato. Constituido por H2CO3/HCO3 El H2CO3 se produce a la gran cantidad de CO2 y a la combinación de H2O. El exceso de H2CO3 se elimina en forma de CO2 a través de la respiración llamado “Acido Volátil” El ácido no volátil se neutraliza con el HCO3
  • 21. Dra. Melba Fernández Rojas El sistema amortiguador más efectivo es el formado por H2CO3/HCO3-,ya que el organismo dispone de cantidades casi ilimitadas de HCO3. Otros amortiguadores son: Proteínas plasmáticas y celulares, hemoglobina del glóbulo rojo y los fosfatos intra y extra celulares Regulación del pH por los sistemas amortiguadores
  • 22. Dra. Melba Fernández Rojas El intercambio de iones para mantener el pH de los líquidos orgánicos se ejemplifica por el intercambio de aniones entre glóbulos rojos y el plasma
  • 23. SANGRE TEJIDO 𝐶𝑂2 𝐻2𝑂 𝐻2𝐶𝑂3 𝐻+ + 𝐻𝐶𝑂3 − lento H-Proteína 𝐶𝑂2 rápido + 𝐻2𝑂 𝐻2𝐶𝑂3 ANHIDRASA CARBONICA 3 𝐻𝐶𝑂 − HbH 𝐶𝑙− 𝐶𝑂2 disuelto Carbamino 𝐶𝑂2 2 (Hb- 𝐶𝑂 ) ERITROCITO 1𝐻𝑏+ Tam pónHeMoglobina 2.Dióxido de carbono producido lega al 𝐶𝑂2 interior del eritrocito. ENTRA DIFUSION 1 .La Hemoglobina posee una mayor capacidad tamponadora cuando se encuentra oxigenada,dada su mayor carácter básico 𝐻+ + 𝐻𝐶𝑂3 − Se disocia 3.Los iones bicarbonato salen al exterior 4.Se intercambian con los iones cloro para mantener la misma carga 𝐶𝑙− Su característica como amortiguador están íntimamente vinculados a la capacidad de disociación +Proteína del grupo imidazolico del aminoácido histidina unido al Hierro que contiene el grupo hemo
  • 24. Dra. Melba Fernández Rojas Al combinarse el CO2 con el agua forma acido carbónico (H2CO3) y aumenta la acidez . Al catalizarse por la Anhidrasa Carbónica el H2O con el HCO3 hay un aumento de H2CO3. H2CO3 se disocia en H+ y en HCO3 El H+ es capturado por las proteínas. El HCO3 sale al exterior de la célula y entra un Cl- y mantener así un equilibrio.
  • 30. MECANISMOS DE COMPENSACION Cuando el estrés Metabólico en el equilibrio del pH persiste, los ajustes enla tasade excreción del CO2 y H + contrarrestanel efecto deestostrastornos enel pH. RENAL Mantiene el equilibrio del pH através de: SisteMade intercambio deNa+ - H+, producción deamoniaco, recuperación de bicarbonato RESPIRATORIO Mantiene el equilibrio del pH a través dela regulación dela presión parcial deCO2. Son más tardados en comparación de los buffers que actúan en segundos
  • 31. Dra. Melba Fernández Rojas Mecanismos respiratorios de regulación del pH
  • 33. Dra. Melba Fernández Rojas Ecuación de Henderson-Hasselbalch pH = pK + log sal/acido pK del ácido carbónico = 6.1 Relación HCO3-/H2CO3 = 20/1 pK= 6.1 (acido carbónico) Sal= 20 Acido= 1 pH= 6.1+ log 20/1 = 6.1+1.3 = 7.4
  • 34. Dra. Melba Fernández Rojas Si disminuye la concentración del HCO3- Relación 10/1 pCO2 H2CO3 pH= 6.1+log 10/1= 6.1+1.3= 7.1 SNC se estimulan los movimientos respiratorios y se elimina mas CO2
  • 35. Dra. Melba Fernández Rojas Por el contrario, si sube el pH por un aumento del HCO3- 40/1 pH = pk + log 40/1 = 6.1 + 1.6 = 7.7 El ajuste respiratorio para contender con la alcalosis: Disminución en la intensidad y frecuencia respiratoria, para impedir la salida del CO2, y elevación en la pCO2, y aumenta la concentración de H2CO3
  • 36. Dra. Melba Fernández Rojas Los riñones eliminan los ácidos fijos (H+) (100 meq/L) Mientras estos se excretan se combinan con el HCO3- impidiendo cambios en el pH El filtrado glomerular tiene un pH de 7.4 y el pH de la orina varía de 4 a 8 El ajuste en el pH urinario depende de ácidos fijos, necesarios para acidificar la orina, o de HCO3-, necesario para alcalinizarla. Mecanismos renales de regulación del pH