Este documento describe las alteraciones del equilibrio ácido-base, incluyendo acidosis y alcalosis metabólicas y respiratorias. Explica que el pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución, y que los sistemas amortiguadores como bicarbonato-dióxido de carbono ayudan a mantener el pH. También resume los mecanismos, diagnósticos y tratamientos de diferentes tipos de alteraciones del equilibrio ácido-base.

1. ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE Dr. Jesús A. Oria Hernández Departamento de Bioquímica Facultad de Medicina Universidad Nacional Autónoma de México

2. EQUILIBRIO ACIDO-BASE Regulación del pH plasmático ¿Qué es el pH? pH = - log [H + ] Logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones Que es un logaritmo? Representación aritmética de una progresión geométrica

3. EQUILIBRIO ACIDO-BASE Aritmética 1= 2= 3= Logaritmo (Decimal) 1= 10 2= 100 3= 1000 La relación entre el pH y [H + ] es la siguiente: pH 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 [H + ] 200 160 125 100 80 63 50 40 32 26 20 16

4. EQUILIBRIO ACIDO-BASE ¿Qué es el pH? Logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones La [H + ] define la acidez o alcalinidad de una solución Por lo tanto: El pH es una escala que define la acidez o alcalinidad de una solución.

5. EQUILIBRIO ACIDO-BASE

6. EQUILIBRIO ACIDO-BASE ¿Qué es un amortiguador? Sistema formado por un ácido débil y su base conjugada Ácido: molécula capaz de ceder H + Base: molécula capaz de aceptar H +

7. EQUILIBRIO ACIDO-BASE ¿Qué es un amortiguador? Sistema formado por un ácido débil y su base conjugada Un amortiguador disminuye los cambios de pH de una solución en respuesta a cambios en las concentraciones de ácidos o álcalis.

8. EQUILIBRIO ACIDO-BASE ¿Cuál es la relación entre la concentración de un amortiguador y el pH? Ecuación de Henderson-Hasselbach: Base Ácido

9. EQUILIBRIO ACIDO-BASE ¿Cuales son los sistemas amortiguadores en el organismo? Bicarbonato-Bióxido de carbono Hemoglobina Proteínas plasmáticas e intracelulares Fosfato disódico-fosfato monosódico El sistema HCO 3 -/ CO 2 provee el 75% de la capacidad amortiguadora total del organismo

10. EQUILIBRIO ACIDO-BASE Sistema HCO 3 - /CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 - H + + HCO 3 - CO 2 + H 2 O H + + HCO 3 - CO 2 H + + HCO 3 - K= [H + ] + [HCO 3 - ] [CO 2 ] [H + ] = K + [HCO 3 - ] pH = pK + log [HCO 3 - ] [CO 2 ] [CO 2 ] K

11. EQUILIBRIO ACIDO-BASE pH = pK + log [HCO 3 - ] [CO 2 ] pH = 6.1 + log [ 24 ] [ 1.2 ] pH = 6.1 + log 20 pH = 6.1 + 1.3 pH = 7.4 pK del par HCO 3 - /CO 2 = 6.1 Concentraciones normales HCO 3 - = 24 ±4 mEq/L CO 2 = 38-42 mm Hg Constante de solubilidad para el CO 2 = 0.03: 40 x 0.03 = 1.2 mEq/L

12. ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE pH normal 7.35-7.45 Acidosis pH < 7.35 Alcalosis pH > 7.45 Alteraciones primarias de la pCO 2 Alteraciones respiratorias Acidosis y alcalosis y respiratoria Alteraciones primarias de la [HCO 3 - ] Alteraciones metabólicas Acidosis y alcalosis metabólica

13. ALTERACIONES RESPIRATORIAS pH = 6.1 + log [ 24 ] [ 1.2 ] Acidosis respiratoria pCO 2 Ej. pCO2= 50 mm Hg pH = 6.1 + log [ 24 ] = 7.3 [ 1.5 ] Alcalosis respiratoria pCO 2 Ej. pCO2= 30 mm Hg pH = 6.1 + log [ 24 ] = 7.51 [ 0.9 ]

14. ALTERACIONES METABOLICAS pH = 6.1 + log [ 24 ] [ 1.2 ] Acidosis metabólica HCO 3 - Ej. HCO 3 - = 14 mEq/L pH = 6.1 + log [ 14 ] = 7.2 [ 1.2 ] Alcalosis metabólica HCO 3 - Ej. pCO2= 34 mm Hg pH = 6.1 + log [ 34 ] = 7.51 [ 1.2 ]

15. COMPENSACION DE LAS ALTERACIONES ACIDO-BASE Supongamos una acidosis metabólica (diarrea aguda) Acidosis metabólica HCO 3 - Ej. HCO 3 - = 14 mEq/L pH = 6.1 + log [ 14 ] = 7.2 [ 1.2 ] Compensación: Hiperventilación, CO 2 = 23 mm Hg pH = 6.1 + log [ 14 ] = 7.4 [ 0.7 ]

16. COMPENSACION DE LAS ALTERACIONES ACIDO-BASE Supongamos una acidosis respiratoria (enfisema) Acidosis respiratoria pCO 2 Ej. pCO2= 50 mm Hg pH = 6.1 + log [ 24 ] = 7.3 [ 1.5 ] Compensación: Retención renal de HCO 3 - = 30 mEq/L pH = 6.1 + log [ 30 ] = 7.4 [ 1.5 ]

17. ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE HCO 3 - Disminuye Aumenta CO 2 Disminuye Alcalosis respiratoria HCO 3 - Aumenta Disminuye CO 2 Aumenta Acidosis respiratoria pCO 2 Aumenta Aumenta HCO 3 - Aumenta Alcalosis metabólica pCO 2 Disminuye Disminuye HCO 3 - Disminuye Acidosis metabólica Respuesta compensatoria pH Alteración primaria Trastorno

18. Acidosis metabólica Fisiopatología Perdida de HCO 3 - Gastrointestinal Diarrea, drenaje biliar o pancréatico, ureterosigmoidostomia Renal Acidosis tubular renal, cetoacidosis, alcalosis respiratoria crónica

19. Acidosis metabólica Fisiopatología Administración de ácidos Alimentación parenteral (las soluciones de aminoácidos contienen HCl) Administración de HCl en el tratamiento de la alcalosis metabólica severa Disminución de la excreción renal de H + Acidosis tubular distal

20. Anión Gap (Hiato, brecha aniónica) Diferencia entre cationes y aniones plasmáticos Anión gap = ([Na + ]+[K + ]) - ([Cl - ]+[HCO 3 - ]) = (130+4) - (100+24) Valor normal = 8-12 mEq/L El hiato aniónico se altera por el aumento o disminución de los aniones y cationes no medidos.

21. Acidosis metabólica con Anión gap elevado AG = ([Na + ]+[K + ]) - ([Cl - ]+[HCO 3 - ]) Acidosis láctica Cetoacidosis Ingesta de salicilatos Ingesta de metanol y etilenglicol

22. Acidosis metabólica Diagnostico No existen signos ni síntomas específicos Puede aparecer hiperventilación (respiración de Kussmaul), nausea vomito, alteración del estado mental, hipotensión arterial Gasometría arterial

23. Acidosis metabólica Tratamiento Tratar causa primaria En acidémia severa (pH < 7.2 y/o HCO 3 - < 12mEq/L, administración de HCO 3 - hasta alcanzar un pH de 7.2 Dosis: 1 mEq x Kg peso corporal Dosis (mEq/L) = 0.3 x Peso (Kg) x BE (mEq/L) Nota: El exceso de Base (BE) es una medida del nivel de ácido metabólico, su valor normal es de 0

24. Alcalosis metabólica Fisiopatología Ganancia neta de álcali Ingesta o infusión excesiva de agentes alcalinizantes como HCO 3 - o sus precursores: citrato lactato, acetato. Metabolismo de un anión orgánico producido endógenamente Síndrome de la leche y los álcalis

25. Alcalosis metabólica Fisiopatología Administración de diuréticos (tiazidas o diuréticos de asa) Perdidas de secreciones gastrointestinales (vomito o succión gástrica) Déficit severo de K + Actividad mineralocorticoide aumentada: Síndrome de Cushing, hiperaldosteronismo primario o secundario, fármacos con actividad mineralocorticoide: cortisona, prednisona, prednisolona.

26. Alcalosis metabólica Diagnostico No presenta signos ni síntomas específicos Cefalea, confusión, agitación, convulsiones, coma, exacerbación o desestabilización de anginas. Gasometría arterial

27. Alcalosis metabólica Tratamiento Tratamiento de la causa primaria En alcalosis metabólica severa (pH > 7.6) administración de HCl, cloruro de amonio o hidrocloruro de arginina HCl, solución 0.15 M Volumen a = 0.5 x Peso (Kg) x disminución deseada de HCO 3 - administrar

28. Acidosis respiratoria Fisiopatología Aguda Depresión del centro respiratoria (lesión o farmacológica) Daño muscular de los músculos respiratorios Paro cardiopulmonar Ventilación mecánica Crónica Enfisema Bronquitis Obesidad

29. Acidosis respiratoria Diagnostico No existen signos ni síntomas específicos Confusión irritabilidad, letargo Gasometría arterial

30. Acidosis respiratoria Tratamiento Tratar causa primaria Corregir ventilación alveolar En casos graves, uso discreto de HCO 3 -

31. Alcalosis respiratoria Fisiopatología Estimulación del centro respiratorio Ansiedad Fiebre Sepsis por gramnegativos Intoxicación por salicilatos Enfermedad cerebral (tumor, encefalitis) Cirrosis hepática Embarazo Después de la corrección de acidosis metabólica Hipoxia Aguda (neumonía, asma, edema pulmonar) Crónica (fibrosis pulmonar, cardiopatía cianógena, grandes altitudes) Ventilación mecánica excesiva

32. Alcalosis respiratoria Diagnostico No existen signos o síntomas específicos Antecedente de hiperventilación Los casos graves pueden presentar signo de de Chvosteek y de Trousseau, parestesias peribucales, acroparestesia, y calambres Gasometría arterial

33. Alcalosis respiratoria Tratamiento Tratar causa primaria Corregir ventilación alveolar