Regulación del equilibrio ácido-básico




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fecha de publicación03.12.2015
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REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BÁSICO

Para alcanzar la homeostasis debe existir un equilibrio entre la ingestión o la producción de H+ y su eliminación neta del organismo. Los riñones cumplen una función fundamental en la regulación de la eliminación de H+

Como la concentración de iones H+ influye sobre casi todos los sistemas enzimáticos del organismo, es primordial que esté regulada de forma precisa.
Ácidos y Bases: definición y significado.

Un Ion de H+ es un protón liberado a partir de un átomo de H+.

Las moléculas que contienen átomos de H+ que pueden liberar iones de H+ en una solución reciben el nombre de Ácidos.

Por ejemplo: el ácido clorhídrico (HCL) que se ioniza en el H2O para formar iones de H e iones de Cl- (cloruro).

O el ácido carbónico (H2CO3) se ioniza en el H2O y forma H+ e iones bicarbonato (HCO3).

Una base es un Ion o molécula que puede aceptar iones de H+.

Por ejemplo: el bicarbonato (HCO3) es una base ya que puede aceptar un H+ para formar H2CO3 (ácido carbónico)

Las proteínas del organismo funcionan como base ya que algunos aminoácidos que las forman tienen cargas (-) negativas netas que aceptan H+; la hemoglobina de los eritrocitos y las proteínas de otras células se encuentran entre las bases más importantes del organismo.

Los términos base y álcali suelen usarse como sinónimos.

Un álcali es una molécula formada por la combinación de uno o más metales alcalinos (Na, K, Li; etc:) con un Ion muy básico como el Ion hidroxilo OH+.

La porción básica de esta molécula reacciona rápidamente con los H+ extrayéndolos de la solución, por lo tanto son bases típicas.

El término alcalosis se refiere a una extracción excesiva de H+ de los líquidos orgánicos.

El término acidosis se refiere a una adición excesiva de H+ de los líquidos orgánicos.

Un ácido fuerte es aquel que reacciona de forma rápida y libera grandes cantidades de H+ a la solución.

Una base fuerte es la que reacciona de forma rápida y potente con H+ y por lo tanto lo elimina con rapidez de una solución.

Una base débil capta H+ de una forma débil.

Un ácido débil tiene menos tendencia a disociar sus iones y por lo tanto liberan H+ con menor vigor.

La mayoría de ácidos y bases del líquido extracelular que intervienen en la regulación del ácido-base normal son débiles.

La concentración de iones de H+ en sangre se mantiene normalmente dentro de los límites muy estrechos: 0,00004 mEq/L

Como estos números tan pequeños son difíciles de manejar, lo usual es expresar esta concentración en escala logarítmica usando unidades de pH.

La concentración de H+ se expresa en equivalentes por litro.

pH=log 1 = log (H+)

H+
El H+ normal es de 40nEq/L, es decir: 0,00000004

Por lo tanto, el pH normal es:

pH=Log (0.00000004)

pH= 7,4

El pH es inversamente proporcional a la concentración de H+.

El pH bajo= alta concentración de H= Acidez.

El pH alto= baja concentración de H= Alcalosis

El pH normal de la sangre arterial es de 7.4, mientras que el de la sangre venosa y de los líquidos intersticiales es de 7,35 debido a la mayor cantidad de CO2 procedente de la liberación a partir de los tejidos para que forme H2CO3 en estos líquidos.

Se considera acidosis cuando el pH cae por debajo de 7,4.

Se considera alcalosis cuando el pH sube por encima de 7,4.

El límite inferior del pH con el que la vida es posible más de unas cuantas horas es de 6.8 y el límite superior es de 8.0

El pH intracelular suele ser algo inferior al plasmático ya que el metabolismo de las células produce ácidos, sobre todo, H2CO3.

Según los tipos de células, el pH del líquido intracelular oscila entre 6,0 y 7,4.

La hipoxia y la mala irrigación de los tejidos pueden dar lugar a una acumulación de ácidos, y por lo tanto a una disminución del pH intracelular.

Los riñones desempeñan un papel fundamental en la corrección de las anomalías de la concentración de H+ en el líquido extracelular, excretando ácidos o bases en proporciones variables.

Existen tres sistemas primarios que regulan la concentración de H+ en los líquidos orgánicos para evitar acidosis o alcalosis.

1.- Los sistemas de amortiguación ácido-base química de los líquidos orgánicos que se combinan en forma inmediata con un ácido o una base para evitar cambios excesivos en la concentración de iones H+.

2.- El centro respiratorio: que regula la eliminación de CO2 (y por lo tanto H2CO3) del líquido extracelular.

3.- Los riñones que pueden excretar orina tanto ácida como alcalina, lo que permite un reajuste de la concentración de iones de H+ en el líquido extracelular hacia la normalidad en casos de acidosis o alcalosis.

Cuando se produce un cambio en la concentración de iones de H+, los sistemas de amortiguadores de los líquidos orgánicos reaccionan en una fracción de segundos para contrarrestar las desviaciones.

Estos sistemas amortiguadores no eliminan ni añaden iones de H+ al organismo, solo se limitan a atraparlos hasta que vuelva el equilibrio.

El aparato respiratorio actúa eliminando CO2 y por lo tanto H2CO3 del organismo.

Estas dos líneas de defensa impiden que la concentración de H+ cambie demasiado hasta que empiece a actuar la tercera línea de defensa de respuesta más lenta, los riñones que sí pueden eliminar el exceso de ácido o base. Si bien este sistema es el más lento, es el más potente.

Los riñones controlan el equilibrio ácido- base excretando una orina ácida o básica.

La excreción de una orina ácida reduce la cantidad de ácido en el líquido extracelular y la excreción de orina básica elimina bases de ese líquido.

Mecanismo: Hacia los túbulos se filtran continuamente grandes cantidades de iones de bicarbonato, su paso a la orina causa una pérdida de bases en la sangre.

Las células epiteliales de los túbulos también secretan hacia las luces de los túbulos grandes cantidades de iones H+, lo que supone una extracción del ácido de la sangre.

Si se filtran más iones de H+ que de bicarbonato, se produce una pérdida neta de ácidos en los líquidos extracelulares.

Si la cantidad de bicarbonato filtrado es mayor que la de H+ la pérdida neta será de bases.

MECANISMO DE CONTRACORRIENTE
��Funciona como un mecanismo a contracorriente. Ese mecanismo es un dispositivo para producir y conservar una concentración elevada de solutos en el líquido intersticial de la médula renal.

��Se hace mediante el transporte activo de cloruro de sodio hacia el líquido intersticial medular desde el líquido tubular del segmento grueso de la rama ascendente del asa de Henle.

��El agua no sigue al cloruro de sodio hacia el intersticio porque la rama ascendente gruesa es virtualmente impermeable al agua.

��De esta manera la osmolalidad del líquido intersticial aumenta (se añade NaCl pero no agua).

��Parte del NaCl difunde desde el líquido intersticial hacia la rama descendente del asa, pero rápidamente regresa al intersticio al volver a pasar por el fondo del asa y la rama ascendente.

��Este mecanismo retiene grandes cantidades del NaCl en la médula renal y mantiene su osmolalidad elevada.

��Esta osmolalidad disminuye hacia la rama ascendente y los túbulos distales.

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