mlvm/maov/enero de 2008cidos, Bases, pH y Soluciones ReguladorasMara De La Luz Velzquez Monroy & Miguel ngel Ordorica VargasIntroduccinLaspropiedadescidobsicasdeloscompuestosorgnicossonimportantesparasufuncinen los seres vivos; desde su distribucin hasta su destino metablico son determinados por el carcter cido o bsico adems, la acidez del medio en que se encuentran, tambin tiene efecto sobre ellos. Portalmotivo,paracomprendercabalmentelaBioqumica,esnecesarioun conocimientoslido de los fundamentos del comportamiento de los cidos y las bases.El trmino cido proviene del latn acidus que significa agrio, y se refiere al sabor caracterstico deestoscompuestos;ademsdelsabor,loscidosengeneralsonsubstanciasqueprovocanviredel tornasol azul a rojo, reaccionan con los metales liberando Hidrgeno, al tacto tiene sensa-cin acuosa, y pierden estas propiedades cuando reaccionan con bases.Lasbasestambinsedenominanlcalis,nombrequeprovienedelgriegoalqiliyquesignifica ceniza, porque estas eran la fuente de donde se obtenan los lcalis. Sus propiedades caracters-ticas incluyen un sabor amargo, viran el color del tornasol de rojo a azul, al tacto son resbalo-sas o jabonosas, y reaccionan con los metales formando hidrxidos, frecuentemente insolubles.Laspropiedadesdecidosybasesseconocendesde laantigedad,peronofuesinohasta1834 cuandoMichaelFaradaydescubriquelassolucionesdecidosybasessonelectrolitos,quefue posible intentar explicarlas. Existen diferentes teoras para explicar del comportamiento de cidos y bases, que han evolucionado desde las especficas hasta abarcar el comportamiento en forma ge-neral.Laprimerasistematizacindelosconceptosdecidoybasefue elaboradaporel sueco Svante Arrhenius, quien en 1897 definiun cidocomounasustancia queensolucinlibera iones hidrgeno o protones (H+)i y una base como una sustancia que en solucin li-beraioneshidroxilo(OH).Estasdefinicionesdescribenelcom-portamientodeloscidosybasesminerales,peronoexplicanlas propiedadesbsicasdealgunoscompuestosorgnicos.Adems, tienenelinconvenientedequenoasignanningunaparticipacinal medio,un cidodeberasercidoentodomomento,locualnoes cierto,ylomismosucederaconunabase.Otroproblemaesque segnestosconceptos,lassalesdecualquiertipodeberanformar soluciones neutras, lo que no siempre sucede.Tratandoderemediarestasdeficiencias,en1923JohannesNicolausBrnsted,enDinamarcay ThomasMartinLowry,enInglaterra,cadaunoenformaindependienteycasisimultneamente, propusieron explicacionesdelcomportamientocidoybase, de amplia aplicacin en Bioqumica, porqueestndirectamenterelacionadosconelcomportamientodelassustanciasenagua.Segn BrnstedyLowry,un cidoesunasustancia capazdecederH+.Mientrasque una base es una sustancia capaz de aceptar H+. Este comportamiento simtrico, implica que para que una sustan-cia pueda actuarcomocido, cediendoH+,debe existiren el medioen que se encuentra otra que Figura 1. Svante Arrheniuscidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/2sea capaz decomportarsecomobase, aceptndolos; osea una sustancia slopuede actuarcomo cido, en presencia de otra sustancia que pueda actuar como base, y viceversa. Al aplicar esta de-finicin,resultaqueelresponsabledelcomportamientobsicodeloshidrxidosmineralesesel grupoOH,porqueeselgrupoquetienelacapacidaddeaceptarprotones.Porltimo,permite explicarelcomportamientobsicodesustancias,quenoposeengruposOH,comolasaminas, quesonbsicasporqueelNitrgenotienenunpardeelectronesnocompartidoquepuedeusar para aceptar un H+.Figura 2. Izquierda, Johannes Nicolaus Brnsted. Derecha, Thomas Martin LowrySegn estosconceptos,el agua tiene propiedades de cidoy base, porque puede ceder oaceptar protones, como se muestra en las reacciones siguientes:a) Frente a un cido, como el Cloruro de Hidrgeno (HCl) el agua acta como base:HCl + H2O H3O+ + Clb) Frente a una base, como el Amoniaco (NH3) acta como cido:NH3 + H2O NH4+ + HOc) Consigo misma acta de ambas formas:H2O + H2O H3O+ + HOLasecuacionesanterioresrepresentanlaformamscorrectadedescribirelcomportamientode cidosy bases en agua, sin embargo,para ahorrartiempo, y en el entendidode que as deba ser, es costumbre permitida, no incluir el agua en las ecuaciones y representarlas como:a') HCl H+ + Clb') NH3 + H+ NH4+c') H2O H+ + HOLa Teora de Brnsted y Lowry, funciona bien para solventes que como el agua, pueden intercam-biarprotones,peronosirve cuandosetrabajaensolventesorgnicosque no lohacen,esta omi-sin se corrige en la definicin de Lewis.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/3Tambinen1923,msomenosenlamismapocaque BrnstedyLowrypublicaronsustrabajos,elnorteamericano GilbertNewtonLewiscomenzadesarrollarlasdefiniciones ms amplias de cido y base. Segn Lewis un cido es un to-moomolculacapazdeaceptar unpardeelectrones.Mien-tras que una base es un tomo o molcula con un par de elec-tronesnoocupadosenenlace,quepuededonar.Segn estas definiciones,elcomportamientodeloscidosclsicosse debe alH+formadoenladisociacin,quepuedeaceptarun parde electrones.SitomamoscomobaseladefinicindeLewis,el agua tiene capacidad de actuar como base, donando uno de los paresdeelectronesnocompartidosdelOxgeno,peronotienecarctercido,porquenopuede aceptar pares de electrones.En nuestro estudio de las propiedades de cidos y bases, usamos como referencia los conceptos de BrnstedyLowryporlaimportanciaquetieneenBioqumica,debidaasurelacinconelcom-portamiento cido-base del agua.cidos y Bases Fuertes y DbilesAl igual que otros electrolitos,loscidosy bases tambin pueden ser fuertes odbiles. Un cido fuerte (AH) es aquel que cede H+con facilidad y en solucin acuosa est totalmente disociado.AH A + H+Un cido dbil (aH) cede sus H+con dificultad y se disocia poco en solucin acuosa.aH a + H+Unabasefuerte(B)esaquellaqueacepta losH+confacilidad,yenpresenciadeunacantidad suficiente de H+ est completamente protonada.B + H+ BH+Una base dbil (b) acepta con dificultad los H+ y slo est protonada parcialmente.b + H+ bH+Deloanteriorse deduce que cuandouna sustancia actacomocidode Brnsted-Lowry,libe-randoun H+,quedacapacitadaparavolveraaceptarlo,comportndosecomobase.Locontrario sucede con una base de Brnsted - Lowry que al aceptar un H+ puede liberarlo despus, actuando comocido.Entonces,loscidosaldisociarseproducenbases; ylasbasesalaceptarH+forman cidos:cido Base + H+Elpardesubstanciasqueserelacionanentresmediantelareaccin anterior constituyen un par cido - base conjugado de Brnsted - Lowry. Como un cido fuerte permanece completamente Figura 3. Gilbert Newton Lewiscidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/4disociadoen solucin,su base conjugada no acepta H+ con facilidad o sea, es dbil, como sucede con el cido clorhdrico, cuya base, el in cloruro, es dbil.HCl Cl + H+cido fuerte base dbilPorel contrario, si el cidoes dbil,comoel cido actico, permanecer poco disociado en solu-cin porque su base conjugada, el acetato, acepta H+ con facilidad, ya que es fuerte.CH3COOH CH3COO + H+cido dbil base fuerteEn todo para cido - base conjugado, uno de los miembros es fuerte y el otro dbil.Grado de DisociacinEl grado de disociacin de un cido o una base es modificado por la acidez de la solucin en que seencuentra.Unasustanciapuedeactuarcomocidocuandola acidez del medioes baja y com-portarse comobase cuandoesta aumenta; por ejemplo, el bicarbonato (HCO3) es una base en el rango de acidez fisiolgico, porque tiene la capacidad de aceptar protones:HCO3 + H+ H2CO3pero cuando la acidez disminuye, se comporta como cido y dona protones:HCO3 H+ + CO3=pHLa acidez oalcalinidad de una solucin estn determinadas por la con-centracindeH+.Enlamayorpartedelassustanciasnaturales comu-nes,estasconcentracionessonmuybajasyexpresarlasenformadeci-maloexponencialresultaengorroso,yconfrecuenciaesfuentede errores. En 1909, el dans Sren Srensen propuso una alternativa para expresar la concentracin de H+. Srensen sugiri que en lugar de usarnmerosenformadecimaloexponencial,seemplearaunatrasforma-cinlogartmicadelaconcentracinmolardeprotonesalaquellam pH y defini como:| || |+ = H logH1log pH=+Comoresultadodeestatransformacin,losnmerosfraccionariosse convierten en nmeros con enteros positivos, y como es inversa, mientras mayor es la concentracin de H+, el valor del pH es menor. Hoy en da el pH es la forma ms comn de expresar la acidez y la alcalinidad.La concentracin de H+ se puede medir directamente y se puede expresar en moles/litro, pero en la mayora de loslaboratorios se deduce la cantidad de H+ por comparacin de la muestra estudiada consolucionesreguladorasdeconcentracinconocidayelresultadoseexpresaenunidadesde pH.Figura 4. Sren Peter Lauritz Srensencidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/5La Escala de pHLa escala de pH se obtuvo a partir del estudio del comportamiento cido-base del agua. El agua se comporta como un no-electrolito, a pesar de que tiene la capacidad para actuar como cido o ba-se; cuando est pura, sus molculas se disocian muy poco.H2O H+ + OHA 22 C, la constante de equilibrio de la reaccin de disociacin (KD) del agua es:| || || |162D10 8 . 1O HOH HK + = =Considerandoqueelaguapuranotienereaccincidanibsica, la neutralidad debe estardeter-minada por las cantidades de iones H+ y OH presentes en ella. Para calcular estas cantidades pri-mero se transforma la KD en el llamado Producto Inico del Agua o KW:KW = KD [H2O] = [H+] [OH] == 1.8 10-16 [H2O]La concentracin molar del agua en un litro de sta (1000 g) se puede calcular como:| |lmolmolglg2556 . 55181000O H = =Se tiene entonces que:KW = [H+] [OH] =1.8 10-16 55.556 == 1 10-14En el agua pura, por cada ion hidrgeno, existe un ion hidroxilo, es decir:[H+] = [OH]por lo tanto podemos escribir:KW = [H+]2 = 1 10-14y la concentracin de H+ ser:| |710 11410 1 H = =+entonces, el pH del agua pura ser:pH = - log [H+] = - log (1 10-7) = 7ElpHneutroa22 Ctieneunvalorde7.0.Deformasemejante,podemosdefinirunvalorde pOH, para los hidroxilos, que en la neutralidad tambin es igual a 7.A partirdel producto inicode agua podemosdesarrollar una relacin til entre la concentracin de H+ y la de OH:cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/6KW = [H+][OH] = 1 x 10-14y | || |=+OH1410 1HAplicando la transformacin de Srensen a estas ecuaciones se tiene que:pKW = pH + pOH = 14 y pH = 14 pOHEsta relacin se resume en la Tabla 1.Tabla 1. La Escala de pHReaccin pH [H+]107[OH] 107pOH Ejemplos0 10 000 000 0.000 000 1 14 cido sulfrico concentrado1 1 000 000 0.000 001 13 cido. Clorhdrico 2 100 000 0.000 01 12 Jugo de Limn, Jugo gstrico3 10 000 0.000 1 11 Jugo de Naranja4 1 000 0. 001 10 Lluvia cida5 100 0.01 9 Caf negrocida6 10 0.1 8 Orina, salivaNeutra 7 1 1 7 Agua pura8 0.1 10 6 Agua de mar9 0.01 100 5 Polvo de hornear10 0.001 1 000 4 Leche de magnesia11 0.000 1 10 000 3 Limpiadores caseros12 0.000 01 100 000 2 Agua de jabn13 0.000 001 1 000 000 1 Limpiadores de hornosBsica14 0.000 000 1 10 000 000 0 Sosa custicaEn esta tabla resaltan algunas propiedades importantes del pH.- Varaenformainversaalaconcentracindeprotones,amayorconcentracin,mayoracidez, pero menor valor de pH.- Es logartmica, osea un cambio de una unidad de pH, representa un cambio de diez veces en la concentracin de protones.- El pH y el pOH son complementarios y en las soluciones acuosas deben sumar 14.Clculo de pHPara calcular el pH,es necesarioconocerla concentracin de protones de la solucin. En el caso de las soluciones de cidofuerte,cada molcula de cido cede todos los protones cidos que po-see, por lotanto, la concentracin molarde H+ es igual a la Molaridad del cido multiplicada por su valencia,loque es igual a la Normalidad del cido. Entonces, para calcular el pH de una solu-cin de cidofuerte,simplemente se sustituye [H+]con la Normalidad del cidoen la frmula de definicin del pH:pH = - log NCIDOPara calcular el pH de soluciones de bases fuertes, primero se calcula el pOH a partir de la Norma-lidad de la base, y despus se convierte en pH, en la forma antes explicada.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/7pH = 14 (-log NBASE)La situacin es diferente con los cidos dbiles porque estos slo se disocian parcialmente.aH a + H+Para calcular la concentracin de protones usamos la constante de equilibrio (Ka) de esta reaccin:[H+][a]Ka = [aH]Transponiendo trminos, se convierte la ecuacin en:Ka[aH] = [H+][a]Enunasolucindiluidadecido,podemosignorarla contribucin de losprotones del agua por-que son pocos, y considerar que las concentraciones de H+ y de base conjugada a, son iguales:[H+] = [a]Tambin se puede considerarque la cantidad del cido que se disocia es mnima, porque es dbil, de forma que la concentracin de cido sin disociar es prcticamente igual a la Molaridad del ci-do:[aH] ~ MCIDOCon estas suposiciones, la ecuacin se convierte en:[H+]2 = Ka MCIDOy la concentracin de protones ser:| |CIDO aM K H =+y el pH se calcula como:pH = pKa- log(MCIDO)En esta ecuacin:pKa = - logKaEstaconstantevaraenformainversaconlafuerza del cido, a mayor fuerza, el valor de pKa es menor.En las soluciones de bases dbiles, se calcula el pOH usando la Molaridad y la constante de diso-ciacin de la base o pKb, y despus se convierte en pH.pH = 14 [pKb- log(MBASE)]Para un par cidobase conjugado pKa y pKb se relacionan a travs del producto inico del agua:cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/8pKa + pKb = pKW = 14Cuando se disuelve una sal en agua, la solucin resultante es neutra, si el cido y la base que la forman tienenfuerzasequivalentes;pero,cuandounodeloscompuestosquereaccionaesmsfuertequeel otro, la sal resultante produce soluciones cidas o bsicas, segn el reactivo que tenga ms fuerza.Por ejemplo, el acetato de sodio que es una sal, es un electrolito fuerte y cuando se disuelve en agua, se disocia completamente formando el anin acetato y el catin sodio:CH3COONa CH3COO + Na+Peroelacetatoeslabaseconjugadafuertedelcidoacticodbilporloquereaccionaconelagua aceptando protones y provocando un exceso de OH:CH3COO + H2O CH3COOH + OHPor lo tanto, las soluciones de acetato de sodio son alcalinas.Para el acetato de sodio y todas las sales de cidos dbiles y bases fuertes, el pH de calcula como:pH = (pKw + pKa) + log(MS)donde, MS es la concentracin molar de la sal, y el pKa corresponde al cido dbil del cul se ori-gino la sal.Porotrolado,elclorurodeamoniotambinesunelectrolitofuerteyensolucinsedisociaen amonio y cloruro:NH4Cl Cl + NH4+El amonio es el cido conjugado del amoniaco y puede reaccionar con el agua generando un exce-so de H+:NH4+ + H2O NH3 + H3O+Los protones resultantes hacen que las soluciones de cloruro de amonio sean cidas.Para las sales de bases dbiles y cidos fuertes, como el cloruro de amino, es pH se calcula como:pH = (pKa) - log(MS)En esta ecuacin, MS es la molaridad de la sal y pKa pertenece al cido conjugado de la base dbil, en nuestro ejemplo el amonio.Medicin de pHExistendosmtodosparamedirelpHdeunasustancia,elcolorimtricoyelpotenciomtrico. En ambos se usan soluciones de pH conocido que se comparan con soluciones problema. La dife-rencia radica en el mtodo de comparacin y la caracterstica comparada.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/9MtodoColorimtrico.Eselmssencillopero no el ms exacto.Est basadoen el usode sus-tanciasllamadasindicadores.LosindicadoresdepHsoncidos,basesosalesorgnicas,cuyas molculas tienen un color cuando estn disociadas y otro cuando estn protonadas. Cuando el in-dicador se comporta como una base dbil se presenta el equilibrio siguiente:Indicador + H+ IndicadorH+Color A Color BLa constante de equilibrio es:| |((

+((

+=H IndicadorIndicadorHKque se transforma a:| | IndicadorIndicadorHH K((

+=((

+Elcolordelasolucindependerdelarelacinentrelasdosformasdelindicador,que a su vez dependedeK[H+],peroKesconstante,porlotanto,elcolordependerprincipalmentede [H+], la concentracin de H+ en la solucin. Comparando el color del indicador en una solucin de pH desconocido con el del mismo indicador en una serie de soluciones de pH conocido, es posible determinar el pH. La principal desventaja del mtodo es que la apreciacin personal del color pro-vocadiferenciasenlamedicin.Actualmenteesmsfrecuenteelusodemezclasdeindicadores adsorbidasentirasdepapelquesesumergenenlasolucindepHdesconocidoysecomparala coloracin obtenida en el papel con el patrn que acompaa cada empaque.MtodoPotenciomtrico.Elmtodopotenciomtricose basa en la medicin de la diferencia de potencial generado en las llamadas pilas celdas de concentracin. Al introducir un trozo de metal en una solucin del mismo, los iones metlicos de la solucin tiende a depositarse en el slido y los tomos del slido tienden a pasar a la solucin. Por el mismo diseo del sistema, la concentracin del metal en el slido y la solucin son diferentes y por tal motivo, la cantidad de tomos que en-tran y salen de la solucin es diferente, esto genera una diferencia de potencial que es proporcional a la diferencia de concentracin. Midiendo las diferencias de potencial en soluciones de concentra-cinconocida,secalibraelaparatodemedicinparadespusdeterminarlaconcentracindela solucin problema,midiendosu potencial.Para medirla concentracin de protones, se usan elec-trodos que contienen sustancias capaces de intercambiarlos con el medio, estableciendo la diferen-cia de potencial.Soluciones ReguladorasUna solucin reguladora, buffer o tampn, est formada por un cido o base dbil y su par con-jugado correspondiente:cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/10cido Base + H+Estacombinacintienelacapacidaddeminimizarelefecto de la adicin oeliminacin de H+ del medio. Cuandose agrega un cido fuerte, la base conjugada reacciona con los H+, aumentando la cantidad del cido conjugado, pero como este es un cido dbil, se disocia poco y el pH del medio no cambia en forma importante. Si se aade una base fuerte, esta es neutralizada por el cido dbil que se transforma en su base conjugada ms dbil que la original, amortiguando el cambio de pH.ElpHdeun sistemareguladordependedelaleydeaccindemasasquedeterminaelequilibrio del par cido - base conjugados:| || || | cidoH BaseKA+=TransponiendotrminosytransformandolaconcentracindeprotonesenpH,esteequilibriose puede representar como:| || | cidoBaselog pK pH + =Esta expresin se conoce como la ecuacin de Henderson y Hasselbalch y nos permite calcular el pH de la solucin reguladora, conociendo su composicin, o calcular la composicin de una so-lucin reguladora de pH definido.Figura 5. Izquierda, Lawrence Joseph Henderson. Derecha, Johannes HasselbalchSegnestaecuacin,elpHdeunasolucinreguladoradependedelpKaydelarelacin[Ba-se]/[cido]. El pKa determina el rango de pH til de la solucin y la relacin [Base]/[cido] define la distancia del pH al pKa.La capacidad reguladoraeslamximacantidaddecidoobase que una solucin buffer puede neutralizar, depende del pH de la solucin y de la concentracin. La capacidad reguladora mxima est en el rango de:pH = pKa 1cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/11La concentracin de la solucin determina la cantidad mxima de cido o base que puede neutrali-zar; enlossistemas biolgicoslas soluciones reguladoras estn diluidas porque existen otros m-todos para mantener la homeostasis del pH.La solucin reguladora ms importante en cantidad en el organismo humano es la combinacin de cido carbnico y bicarbonato:H2CO3 HCO3 + H+Para este sistema, la ecuacin de Henderson - Hasselbalch es:| || |3 23CO HHCOlog pK pH+ =ParaelcidocarbnicoelpKa=6.1.Enlasangrehumana,larelacinnormalentrelabaseyel cido es igual a 20, y el logaritmo de 20 es 1.3, substituyendo en la ecuacin:pH = 6.1 + 1.3 = 7.4A la temperatura del cuerpo humano (37 C = 310 K), la neutralidad, se alcanza a un pH = 6.8. La sangreesligeramentealcalinaconunrangonormaldepHentre7.35y7.45,queequivaleaun rango de concentracin de 45 a 35 nmol de H+ por kg de agua corporal. El rango de pH compati-ble con la vida se considera que es de 6.8 a 7.7, equivalente a un rango de concentracin de 160 a 20 nmol de H+ por kg de agua corporal.El pH intracelular no se puede medir con facilidad y como vara de un tejido a otro, no es posible dar un valor promedio preciso. Aunque se considera que en la mayor parte de los tejidos la acidez estalrededordelaneutralidad(6.8),suvalorrealdependedela actividad metablica, el aporte deOxgenoynutrientesydelaeliminacindedesechosmetablicos.LosH+noatraviesanla membrana citoplsmica por lo tanto, el pH intracelular puede ser muy diferente del extracelular.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/12APNDICE. Regulacin del Equilibrio cido BaseiiLa regulacin del equilibriocido-base se ve alterada en el transcurso de muchas enfermedades, la identificacin y tratamiento de estas alteraciones constituye una contribucin importante a la re-cuperacindelpaciente.Elbalancecido-baseserefierealaregulacin de la concentracin de iones HidrgenooHidrogeniones (H+),cuya variacin provoca las alteraciones. La regulacin de la concentracin de H+, se debe estudiar dentro del contexto de los balances de agua, sodio y po-tasio, en lo que se refiere a su produccin, transporte y eliminacin.ProduccindeH+.Encondicionesnormales,elorganismose ocupams de eliminarlosH+ que deconservarlos.SeproducenH+apartirdefuentesrespiratoriasymetablicasencantidades muy variables. Cada 24 horas se producen:10-16 moles de H+, a partir del bixido de carbono (respiratoria).1-1.25 mol de H+, a partir de los alimentos, cidos orgnicos, etc. (metablica).Porconvencin,estasfuentessedesignancomorespiratoriaymetablicarespectivamente.Sin embargo,comoambassonresultadodelaactividadmetablica,seramscorrectodesignarlas fuentes respiratoria y no respiratoria.Homeostasis de H+. Tres procesos se encargan de la homeostasis del H+:1. Excrecin pulmonar2. Excrecin renal3. Soluciones reguladoras Excrecinpulmonar.Elbixidodecarbonose produce por la actividad metablica del organis-mo. Este compuesto no es un cido pero en presencia de la enzima anhidrasa carbnica se con-vierte en cido carbnico:CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3LaAnhidrasaCarbnicaseencuentraenloseritrocitos,losrionesylospulmones.Aumentala velocidaddeunareaccinquede otro modo sera muy lenta para las necesidades fisiolgicas. El cido carbnico se disocia poco al pH fisiolgico, porque es un cido dbil. Se transporta hasta los pulmones donde la reaccin anterior se desplaza a la izquierda y se excreta el bixido de carbono. ComolosH+ y el bixido de carbono estn en equilibrio, la cantidad de H+ perdidos equivale a la de CO2 excretado.Para enfatizar la importancia de este proceso, se puede demostrar que si en un individuo se evita la excrecin de CO2 durante 5 minutos, sin permitir que muera por hipoxia, el pH de la sangre dismi-nuiraaproximadamente0.2unidades,queequivalenaun aumentode1.6nmol deH+por kg de agua corporal.En contraste,si la excrecin renal de H+ se detiene durante una hora, el efecto so-bre el pH sera nulo.Excrecin renal. En el rin existen tres sistemas que regulan la excrecin de H+.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/13A. Glutaminasa. En las clulas del tbulo distal del rin se encuentra la enzima Glutaminasa. Es-ta enzima cataliza el rompimiento, por hidrlisis, del aminocido glutamina (Gln), que se encuentra enellquidoextracelular,paraproducirotroaminocido,elcidoglutmico(Glu)yamoniaco (NH3):COOHCHCH2CH2CONH2N H2COOHCHCH2CH2COOHN H2H2O NH3+ +Gln GluTambin se produce amoniacopor la oxidacin de otros aminocidos como Glicina, Alanina, ci-doAsprticoyLeucina.AlpHfisiolgico,elamoniacosecomportacomounabasey acepta un H+ para formar amonio (NH4+) que se excreta en la orina intercambindolo por sodio. De esta ma-nera se facilita la excrecin de H+ sin disminucin de pH, y tambin la conservacin de sodio.Figura 1. Excrecin de Cloruro de Amonio por accin de GlutaminasaB. Fosfatos.Este sistema regulador est formadoporelfosfatomonocido (HPO42-) que acepta un H+ y se convierte enfosfatodicido(H2PO4-)queseex-creta en la orina. El protn que sale de la sangreesintercambiadoporuninSo-dio.C.Bicarbonatoycidocarbnico. Tantoelbicarbonatocomoelcidocar-bnicosepuedenexcretarenlaorina, segnlorequieraelorganismo(Figura 3).Figura 2. Excrecin de H+ por excrecin de Fosfatos.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/14Estosmecanismosse activan oinhiben segn la cantidad de cido o base que se deba eliminar. Si el lquido extracelular se vuelve alcalino, se reduce la produccin de amoniaco, se excretan fosfato monocido y bicarbonato provocando la retencin de H+. La excrecin de base es igual a la reten-cin de cido; por ejemplo, la excrecin de un ion bicarbonato se acompaa de la retencin de un H+, y viceversa.Figura 3. Recuperacin de BicarbonatoLa excrecin activa de H+ se detiene cuando la orina alcanza un pH de 4.5, la eliminacin de ms cido requiere de mayor participacin de los tres sistemas reguladores descritos.SistemasReguladores. La presencia de estos sistemas permite que los H+ se transporten hasta su sitio de eliminacin sin alterar demasiado el pH extracelular. Los sistemas amortiguadores ms im-portantes son el de bicarbonato/cido carbnico, la hemoglobina y los fosfatos.El sistema regulador de bicarbonato/cido carbnico es el ms importante desde el punto de vista cuantitativo. Como el cido carbnico est parcialmente disociado al pH sanguneo, debe ser regu-ladoporlahemoglobinaylasprotenasplasmticas.Deestamanera,sereduceel cambiode pH que provocara el transporte de cido carbnico hasta los pulmones, donde se excreta como CO2.La desoxihemoglobina es mejor regulador que la oxihemoglobina. La captacin de Oxgeno en los tejidosaumentalacapacidadreguladoradelahemoglobina.Otrasprotenasdelplasmatambin puedenactuarcomoreguladoresperocomparndolasenpeso,tieneslounatercerapartedela capacidadreguladoradelahemoglobinayrepresentanalrededordelamitaddelacantidadde hemoglobinaenlasangre,porloquesucontribucinalacapacidadreguladoraesmenosdela sexta parte de la que aporta la hemoglobina.Elsistemareguladordefosfatosesdepocaimportanciaenellquidoextracelular pero es el ms importante en el lquido intracelular y como se describi antes, tambin es de importancia en la re-gulacin del pH de la orina, en rin.ElpHdeun sistemareguladordependedelaleydeaccindemasasquedeterminaelequilibrio entre el cido y la base conjugados; este equilibrio se puede representar como:cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/15pH pKBasecido logEsta expresin se conocecomo la ecuacin de Henderson y Hasselbalch. Para el sistema bicarbo-nato/cido carbnico, la expresin es:pH pKHCOH CO log32 3En la ecuacin pK = - log (K), donde K es la constante de equilibrio de la reaccin de disociacin. Para el cido carbnico el pK = 6.1. La relacin normal entre la base y el cido es igual a 20, y el logaritmo de 20 es 1.3, substituyendo en la ecuacin:pH = 6.1 + 1.3 = 7.4La ecuacin de Henderson y Hasselbalch, tambin se puede escribir como:pHHCOPaCO kPa 6 10 2332. log( ) .EstamodificacinesposibleporqueexisteunarelacinconstanteentrelaPresinparcialdelbi-xido de carbono (PaCO2) y la concentracin de cido carbnico. PaCO2, se expresa en kilopasca-les(kPa)yelfactorde0.23eselcoeficientedesolubilidaddelCO2.SiPaCO2seexpresaen mmHg, el coeficiente de solubilidad vale 0.03, y si la presin se expresa en atmsferas el coeficien-te es 0.3. Las diferentes formas de la ecuacin son tiles, porque si se conocen dos de los trminos se puede calcular el tercero.Se han propuesto muchos mtodos grficos para simplificar este cal-culo, sin usar las matemticas. Entre los ms empleados estn los nomogramas de Singer Hastings, el de Siggaard-Andersen y el de Nunn. Este ltimo es le ms sencillo de interpretar, como se ilus-tra en la siguiente seccin. Como comentario vale la pena hacer notar que el uso de la ecuacin de Henderson y Hasselbalch ha sido criticado por mltiples motivos, entre otros que K no es en reali-dad constante porque puede variar con la temperatura.Sndromes Clnicos por Desequilibrio de H+Acidemia. Es el estado que se produce por acumulacin de H+ o prdida de base, que provocan la reduccin del pH sanguneo por debajo de 7.35.Acidosis.Cualquiercambioquepuedeproduciracidemiaenausenciade mecanismoscompensa-dores. En la actualidad acidemia y acidosis se consideran sinnimos.Alcalemia. El estado que se produce por la prdida de H+ o acumulacin de base, que provocan la elevacin del pH sanguneo por encima de 7.45.Alcalosis.Cualquier cambio que puede producir alcalemia en ausencia de mecanismos compensa-dores. Igual que para la acidosis, alcalemia y alcalosis hoy en da se toman como sinnimos.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/16La Brecha Aninica es la diferencia entre la suma de las concentraciones plasmticas de sodio y potasio y la suma de las concentraciones de cloruro y bicarbonato. Como la concentracin de po-tasio vara muy poco, comparada con los otros iones, en general la brecha se calcula con respecto al sodio y tiene un valor normal de 12 + e mEq / l. Esta diferencia es slo aparente ya que el plas-ma es elctricamente neutro, la diferencia es compensada por protenas, fosfatos, sulfatos y cidos orgnicos, todos ellos aninicos.EnrespuestaacualquierdesequilibriodelaregulacindeH+,elorganismotratadeproducirun cambio en sentido contrario; por ejemplo, la respuesta a una acidosis metablica, sera una alcalo-sis respiratoria. El grado de compensacin es indicativo de la duracin del desequilibrio y la habili-dad homeosttica del organismo. Se debe tener en cuenta que los desequilibrios respiratorios afec-tan el balance con mayor rapidez que los metablicos. Por lo general los clnicos tratan de corregir lacausa del desequilibrioen lugar de neutralizarlo, pero en ocasiones puede ser necesarioaplicar primero algunas medidas de primeros auxilios para neutralizar el desequilibrio, antes de tratar la causa.Acontinuacin,sedescribenloscuatrodesbalancessimplesdelequilibriocido-base,usando comoreferencia el diagrama del nomograma de Nunn que se presenta en la Figura 4.Adems de estos, existen desbalances mixtos que no ocupan un lugar definido dentro de la clasificacin bsi-ca.Figura 4. Nomograma de Nunn.Acidosis respiratoria. Esta anormalidad se debe a la retencin del bixido de carbono. Como re-sultadodeesto,elpHdisminuyeysepresentauna elevacin inmediataen la concentracin plas-mtica de bicarbonato,comoloindica la flecha 1 en la Figura 4. Si el disturbio es de corta dura-cin, no ocurre ninguna compensacin y el pH cae por debajo del rango normal. Si es de larga du-racin se har patentela compensacin renal y el nivel de bicarbonato se elevar an ms (flecha cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/172).Se produce una orina cida.El grado de compensacin es un ndice de la duracin del distur-bio, la compensacin total de la acidosis respiratoria, en la cual el pH ha vuelto al rango normal de valores, significa que el disturbio debe haber durado varias horas.La acidosis respiratoria es sinnimo de fallas en la ventilacin (hipoventilacin). Puede ser causada por una enfermedad respiratoria crnica como bronquitis, enfisema, asma, fibrosis pulmonar, neu-motorax,efusin pleural y neumoperitoneo; tambin puede ser producida por la depresin central del sistema respiratorio, debido al uso de frmacos de tipo anestsicos, opiceos, sedantes, ansiol-ticos,oa coma,traumatismoscraneales, tumores cerebrales otrombosis; puede ser consecuencia de interrupciones de la funcin neuromuscular,comoen la poliomielitis, polineuritis, polimiocitis, miopatias, miastenia gravis y venenos como el curare; se presenta con frecuencia despus de ciru-ga del trax, abdomen o diafragma; tambin puede deberse a toxinas de microorganismos.El tratamiento de la acidosis respiratoria est dirigido a corregir la causa. Para ello se puede reque-rir el uso de antibiticos, fisioterapia, broncoscopa y respiracin asistida. Ocasionalmente se usan estimulantes o antdotos, pero el uso de estimulantes es muy restringido y existen pocos antdotos realmente eficaces.La acidosis respiratoria debida a opiceos se puede revertir usando el antago-nistaopiceonaloxona,pero en la mayora de lospacientes con depresin respiratoria provocada porfrmacosesrecomendableayudaralpacienteusandoun pulmnmecnicohastaquepase el efecto del frmaco. La depresin respiratoria central puede ser indicio de descompresin cerebral. Aunque el CO2 estimula la respiracin, puede provocar depresin respiratoria y cuando se presen-tan acidosis e hipoxaemia simultneamente, la depresin respiratoria se vuelve autosustentable.Acidosis metablica.Esta condicin se presenta comoresultadode la acumulacin de cidos no voltiles o la prdida de bases. El bicarbonato plasmtico y el pH disminuyen, como se ilustra con laflecha3enlaFigura4.Siesposiblelacompensacinespontnea,elpacientehiperventilar porquelaacidosisproduceestimulacindelcentrorespiratorio.Lahiperventilacinaumentala excrecindeCO2y el pH se eleva al tiempoque la concentracin plasmtica de bicarbonato dis-minuye (flecha 4).La acidosis metablica puede ser causada por diabetes descompensada con la acumulacin de ci-doslctico, acetoacticoe hidroxibutrico. Otra causa comn es la prdida de bicarbonato del in-testino como resultado de fstulas intestinal o pancretica o de diarrea severa. La falla renal, ya sea aguda o crnica, va acompaada generalmente de retencin de H+. La acidosis metablica frecuen-tementesiguealahipoxiaeisquemiaypuedepresentarseenformaagudadespusdelparo car-daco. La acidosis lctica adems de asociarse con diabetes, hipoxia e isquemia, puede ser resulta-dodeunasepticemia,debidoal metabolismoanaerbicodel glucgeno. La ingestin de substan-cias cidas tambin puede producir acidosis como en la intoxicacin por salicilatos.El tratamiento de la acidosis metablica depende de la causa, pero puede requerir la aplicacin de una correccin bioqumica, con administracin intravenosa de solucin de bicarbonato de sodio.Alcalosis respiratoria. La alcalosis respiratoria es provocada por la prdida del bixido de carbo-noporhiperventilacin.Estonoesnecesariamentesinnimodetaquipneaniderespiracinpro-funda,y puede ser difcil de diagnosticar en primer contacto. S el paciente est produciendouna cantidad de CO2 mayor que la normal,necesita eliminarms bixido de carbono por minuto para mantener la PaCO2 normal.La produccin de CO2 puede ser incrementada por pirexia, toxicosis, cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/18procesosanablicosycatablicos.Muchasenfermedadesrespiratoriasproducenaumentodeles-paciomuertofisiolgicoyserequieredeunarespiracinmsprofundaparamantenerelnivel normaldePaCO2yaunqueelpacientepresenterespiracinprofunda,no necesariamente esta hi-perventilando.Eldiagnsticodehiperventilacinsolosepuedeconfirmarsiseencuentraquela PaCO2 arterial est por debajodel nivel normal (hipocapnia).Comola PaCO2 disminuye, la con-centracin plasmtica de bicarbonato tambin disminuye y el pH se eleva (flecha 5 en la Figura 4).La compensacin de la alcalosis respiratoria es una acidosis metablica. El rin excreta bicarbo-nato y fosfato monocido y retiene H+ (flecha 6).La hiperventilacin (hipocapnia) provoca vasoconstriccin que reduce el flujo sanguneo en el ce-rebro, piel y musculos voluntarios, y puede ser causa de hipoxaemia en estos tejidos. Como conse-cuencia, se acumula cido lctico proveniente del metabolismo anaerbico de los tejidos. Tambin se puede producir cido lctico si el paciente est respirando por si mismo, debido a la sobrecarga de trabajo de los musculos respiratorios; no es as cuando la respiracin es asistida con ventilado-res mecnicos. Estos procesos ayudan a corregir la alcalosis.Las causas de la hiperventilacin incluyen dolor,ansiedad, histeria,hipoxia y enfermedades respi-ratoriascomoasma,bronconeumona,neumotorax,edemapulmonar,trombosisyemboliaspul-monares. La hiperventilacin puede ser el sntoma obvio de neumotorax. En la sala de operacin o en la unidad de cuidado intensivo puede ser consecuencia deliberada o accidental de una sobreven-tilacinasistida.Sehademostradoquelahiperventilacininapropiada,estoes,sin causaapa-rente, puede ser uno de los primeros sntomas de la insuficiencia respiratoria post-traumtica (sn-drome de distres respiratorio del adulto).El tratamiento de la alcalosis respiratoria, depende de la causa. La hiperventilacin provocada por doloroansiedadsedebetrataconunanalgsicooansiolticoapropiado,sinembargo,antesde usar algn frmaco que pueda deprimir la respiracin, es importante establecer si el paciente no es-t tambin hipxico. Todos los analgsicos, sedantes y ansiolticos, producen depresin respirato-ria y estn contraindicados en la mayora de los desrdenes respiratorios. Si la hiperventilacin es sntoma de una acidosis metablica comoen la intoxicacin con salicilatos, cetoacidosis diabtica ofalla renal,se debe administrar el tratamientoapropiado para corregir la causa. S es provocada porundesordencerebral,sernecesariodeprimirelcentrorespiratoriomediantefrmacos,para evitarqueelpacienteseagoteosufraefectossecundarios.Estetratamientoesmuypeligrosoy slo deben practicarlo especialistas que conozcan a fondo los riesgos que conlleva. Durante la res-piracinasistidapormediosmecnicos,frecuentementesebuscaunahiperventilacinmoderada porque de esa manera se eleva el umbral de dolor del paciente y se deprimen el centro respiratorio y los receptores intratorxicos, con lo cual se disminuye la tendencia del paciente a respirar en co-ntra del asistente mecnico.Alcalosis metablica. Es provocada por una prdida excesiva de H+ o retencin de bases. El pH y el bicarbonato plasmticos se elevan. Este cambio se representa en la Figura 4 con la flecha 7. La compensacinespontneaconsistiraenprovocaracidosisrespiratoria(flecha8)lacualraraves alcanza un nivel apreciable. Aunque la acidosis estimula la respiracin en forma efectiva, la alcalo-sis no provoca depresin importante de la respiracin.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/19La causa ms importante de la alcalosis metablica es el vmito del jugo gstrico causado por es-tenosispilricayotras enfermedades gastrointestinales. La aspiracin nasogstrica mediante son-das puede provocar alcalosis. Tambin se puede producir despus de la administracin de bicarbo-nato de sodio u otras substancias anticidas, en forma intravenosa u oral.La transfusin de volmenes grandes de sangre puede provocar acidosis en forma transitoria por-que la sangre almacenada tiene pH bajo y contiene citrato como anticoagulante. S la sangre se ca-lienta durante la infusin se reduce el efecto y poco tiempo despus de la transfusin se metaboliza el citrato hasta bicarbonato produciendo alcalosis metablica. Si el paciente presenta depresin de la funcin heptica, se acumula el citrato y puede disminuir el pH.El tratamientode la alcalosis metablica depende de la causa y la severidad del desorden. En mu-chos casos lo ms conveniente es esperar a que los riones corrijan el estado mediante la excrecin de bases (bicarbonato, fosfato monocido) y la retencin de H+. Cuando es necesario algn trata-mientosepuedeusarunasolucinsalinanormalquealproveercloruros,facilitalaexcrecinde bicarbonato. Cuando el pH es mayor de 7.55 y no se puede esperar la compensacin renal, se ad-ministra H+, en forma de cloruro de amonio o clorhidrato de arginina, que se metabolizan liberan-docidoclorhdrico.Encasosextremosyenmuyrarasocasionessepuedetransfundirelcido clorhdrico diluido.Las caractersticas de los desbalances simples se resumen en el cuadro siguiente:pH H+PaCO2 HCO3Normal 7.4 40 nmol / l 40 mm Hg 24 meq / lAcidosis respiratoria + | lAlcalosis respiratoria | + Acidosis metablica + |Alcalosis metablica | +lLas causas primarias estn indicadas por las flechas dobles, y las respuestas de compensacin por las puntas de flechas llenas.Alcalosishipokalemica.Desdehacemuchosaos,sesabequeexisteunarelacininversaentre los iones H+ y potasio. Esta relacin se explica de dos maneras. Los pacientes que caen en hipoka-lemia con frecuencia excretan orina cida porque intercambian potasio por H+ en los tbulos rena-les. La segunda explicacin es menosaceptada.La mayor parte del potasio corporal se encuentra enellquidointracelular,ycuandola concentracin extracelular de potasiodisminuye, el potasio intracelular difunde hacia el compartimento extracelular. Para mantener el equilibrio inico, los H+difunden hacia el interior de las clulas y el pH plasmtico se eleva. Esta explicacin no es comple-tamente satisfactoria ya que las membranas celulares son impermeables a los H+, pero la permeabi-lidad de las membranas no es igual para todas las clulas y probablemente, este mecanismo pueda presentarse en algunas situaciones.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/20Desrdenes mixtos. Los desrdenes mixtos son los ms comunes en clnica. En pacientes con en-fermedades severas,esmuyfrecuenteencontrarcasosdeacidosisrespiratoriaymetablicamez-cladasdebidoalafallasimultneadelarespiracinylosriones,peroesposibleencontrarcasi cualquier combinacin de desordenes y su diagnstico puede ser difcil a menos que se evale cui-dadosamente la secuencia de eventos clnicos. Es imposible sobre enfatizar este punto; la interpre-tacindelosresultadosdelaboratoriosedebehacerdespusdeidentificartodoslossntomasy establecer correctamente el orden cronolgico en que se presentaron.Acidosislctica.Elnivelsriconormaldelcidolctico,medidocomolactatoesde0.4a1.3 mmol / litro. El valor puede aumentar durante el ejercicio, en particular cuando se cae en deuda de oxgeno, debidoal metabolismoanaerbicode loscarbohidratos.Despus del ejercicio, el lactato se metaboliza hastaCO2 y agua o se convierte en glucosa. La mayor parte del lactato corporal se produce en el hgado, riones, piel y msculos voluntarios; y se metaboliza y excreta en hgado, ri-ones y pulmones.Enladeshidratacinseverayentodotipodeshock(cardiognico,hemorrgico,septicmicoo hipovolmico),lairrigacintisularesdeficienteylahipoxiaproduceunaumentoenlaglicolisis anaerobia y gran cantidad de lactato. El nivel srico puede rebasar los 9 mmol/litro. Este aumento deprime la contractilidad del miocardio, disminuye la respuesta del sistema cardiovascular a las ca-tecolaminas y puede conduciral coma.La acidosis estimula el centro respiratorio provocando hi-perventilacin,que puede constituirel nicosntoma del desorden. El cuadro se puede completar con dolor abdominal, nausea y vmito.Una definicin aceptable de acidosis lctica podra ser: la condicin en la cual se presentan signos clnicosde acidemia con niveles sricosde lactato mayores a 5 mmol/litro y un pH menor a 7.25. El trmino correcto sera acidemia lctica pero es ms usual referirse a la acidosis lctica. El nivel srico de lactato no se mide de rutina, pero se puede deducir la presencia de acidosis lctica a par-tir de los signos clnicos con un pH bajo y una brecha aninica mayor de 20 mmol/litro.El tipo de acidosis lctica descrito se conoce desde hace muchos aos y se asocia con todo tipo de shockoisquemiacelular,hipotensinehipoxaemia(tipoA).Recientementesehareconocidola existenciadeunasegundaformamsinsidiosa(tipoB).Estaescausadaporciertosvenenosy frmacos(Fenformina,Metformina,Sorbitol,Etanol,Fructosa,Metanol,Salicilatos),desrdenes comoladiabetes,enfermedadeshepticasorenales,pancreatitis,reticulocitosis,infecciones;y ocasionalmente con condiciones malignas comola leucemia y algunas enfermedades genticas ra-ras(Glucogenosis tipoI,deficiencia de fructosabisfosfato fosfatasa heptica, aciduria metilmal-nica y encefalomielopata de Leigh).LacausamsfrecuentedeacidosislcticadetipoBeslacetoacidosisdiabticayelempleodel hipoglucemianteoralFenformina.EsmenosfrecuenteconMetformina.La acidosislcticanoes una caracterstica de la diabetes controlada pero se presenta cuando se metabolizan lpidos por fal-ta de carbohidratos.LaFenforminaylaMetforminaprobablementeprovocanlaacidosislcticainterfiriendoconla gluconeognesis. El sorbitol, el etanol y la fructosa se emplean como fuentes de energa y el hga-do los metaboliza hasta lactato. La depuracin del lactato est disminuida en enfermedades hepti-cas y el uso de estas substancias est contraindicado en estos casos.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/21La intoxicacin aguda con etanol ola aguda sobre crnica, pueden causar acidosis lctica porque potencian la conversin de piruvato en lactato, catalizada por la deshidrogenasa lctica, a travs de la accin de la deshidrogenasa alcohlica.Existe correlacin entre el nivel sanguneo de lactato y el ndice de mortalidad. Aunque los valores varanmuchoylascausasdelaacidosispuedensermsimportantesquelosnivelesdelactato, cuandose rebasan los15 mmol/litro,es difcil que los pacientes sobrevivan. En la acidosis lctica provocada por shock septicmico, el ndice de mortalidad varia entre 75 y 100%. En la provocada por Fenformina la mortalidad es de aproximadamente 50%. La existencia de alternativas teraputi-cas hace inaceptable el uso de este frmaco, potencialmente letal.Para el tratamiento de la acidosis lctica es indispensable tratar la causa. Las fallas cardiacas y res-piratoriassonpotencialmente reversibles mediante el tratamientoadecuado.Si la falla es renal,la dilisis revertir el estado pero slo temporalmente.Caractersticas Clnicas del Desbalance de H+LaevidenciaclnicadeundesbalancedeH+puedeserobvia,osupresenciasepuedededucira partir de la enfermedad subyacente. Por ejemplo, los pacientes con enfermedades renales, diabetes nocontroladaobronquitisagudaocrnica,seespera quepresentenacidosisoacidosis,sin em-bargo los sntomas clnicos pueden no ser obvios. Ya se mencionaron los sntomas y signos princi-pales de acidosis incluyendo la hiperventilacin, pero la acidosis severa tambin puede producir fa-llo cardiovascular y oliguria. Los pacientes con acidosis respiratoria, por definicin, no pueden hi-perventilar.LossignosdelaretencindeCO2sonpielcaliente,rojaoprpura,pulsodbilyen ocasioneshipertensin.Pacientespreterminalespueden desarrollar fallode la circulacin perifri-ca.Los signos de la alcalosis son menosclaros. El ms obvio es la tetania, con o sin convulsiones de tipo epilptico. Con frecuencia la piel est fra y plida. El paciente puede estar confuso o inquieto.Las anormalidades en la concentracin de H+ producen la mayora de sus efectos en la membrana y procesos intracelulares; el que se puede demostrar con ms facilidad es su efecto sobre la curva de saturacin de la oxihemoglobina. La acidosis desplaza la curva hacia la derecha permitiendo que la hemoglobina libere el oxgeno con ms facilidad, la alcalosis tiene el efecto contrario. Esto se pue-de demostrar en los pacientes usando un aparato que mide la P50, la presin parcial de oxgeno a la cual la hemoglobina esta saturada al 50%.Ademsdelasvariablesplasmticasqueyasediscutieron enrelacindelequilibriocido-base (pH arterial,exceso de base, lactato, etc.),es til determinar el pH de otras secreciones, en espe-cial cuandohay perdidas anormales. El ejemplo clsico en este caso es el del lquido gstrico si el pacientesufredevmitooaspiracinnasogstricacontinua.Unnmerosorprendentementealto depacientespresentanaclorhidriaylaprdidadesecrecionesenestecasonotendraelmismo efecto.Siemprequesepresentenprdidas,seanestomacales,pancreticasobiliares,fstulas,ileostoma del intestino grueso, se debe medirsu pH y volumen. No hay ni que decir que el anlisis de orina de los pacientes enfermos debe siempre incluir la determinacin del pH.cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/22Correccin de los desequilibrios metablicos.La medicin del exceso de base permite corregir el componente metablico del equilibrio de H+. El volumendellquidoextracelularesaproximadamentelatercerapartedelpesoenkilogramosdelpaciente.Lassolucionesdebicarbonatode sodiose presentan en dosconcentraciones; 8.4%que contiene1 mmol de bicarbonato por ml de solucin,y 2.54%que contiene aproximadamente 0.3 mmol de bicarbonato por ml. La correccin se calcula de la siguiente manera:Dficit de base (mmol/litro) x 0.3(kilogramos de peso corporal) = ml de bicarbonato de sodiopor ejemplo, un paciente que pesa 60 kg tiene un volumen extracelular aproximado de 20 litros, si su dficit de base es de 10 mmol/litro necesita 10 x 20 = 200 ml de solucin de bicarbonato de so-dio 8.4% o 600 ml de solucin 2.54%.En la acidosis lctica severa hay evidencia de que la rapidez en la correccin del desbalance de H+esvital,enalgunoscasossehanadministradohasta2500mmol debicarbonatoen24horas.En casos menosseveros probablemente es ms seguro administrar no ms de 500 mmol en 24 horas, aunquesisetoman lasprecaucionesadecuadas,sepuedenadministrarhasta200mmol de bicar-bonato en slo 2 horas.Encualquierdesbalancesevero del equilibriocido-base, el monitoreodel paciente debe ser in-tenso.Sedebehacerenformaindividualenlaunidaddecuidadointensivoconatencinestricta delbalancehdricoydeterminacionesfrecuentesdelosgasesypHsanguneos.Estosanlisisse deben repetir cada hora hasta que el estado bioqumico y clnico del paciente sea satisfactorio.Sielpacientepresentaexcesodebaseestesecorrigeconclorhidratodeargininasiguiendola ecuacin:Exceso de base (mmol/litro) x (0.3 kilogramos de peso corporal) = ml de clorhidrato de Argininala solucin de clorhidrato de arginina contiene 20 g/100 ml. Cuando la funcin renal es adecuada, con exceso de base menores de +5 y dficits mayores de -5 no requieren de correccin.La acidosislcticasecorrigeadministrandobicarbonatodesodioquese requiere porque en esta condicin no se metaboliza el cido lctico producido. La mayora de los expertos consideran que lacorreccin de la acidosis es el pasoms importante en el tratamiento, sin embargo hay que re-cordarqueporcadammoldebicarbonato,elpacienterecibetambinunmmoldesodioyesto puede producir hipervolemia y edema respiratorio.La correccin de la acidosis involucra medidas generales de resucitameinto que incluyen el uso de expansores del volumen de sangre.Es imposible establecer en forma inequvoca la velocidad ptima de administracin del bicarbonato desodioparacorregirunaacidosismetablica. Existen al menosdosrazones para ello. Ya men-cionamosla sobrecarga de sodioy agua. Adems, losdesbalances del equilibrio de H+ involucran tanto el compartimiento extracelular como el intracelular. Puede ser relativamente fcil corregir el problema en el lquido extracelular sin conocer el estado del intracelular. Una correccin demasia-dorpida puede causarun desequilibrioagudode consecuencias imprevisibles. El bicarbonato no atraviesa rpidamente la barrera hematoenceflica y un paciente cuyo dficit de base se ha corregi-cidos, Bases, pH y Soluciones Reguladorasmlvm/maov/23do, puede seguirhiperventilandodurante 24 a 36 horas, hastaque el pH del lquido cefalorraqu-deovuelva a la normalidad.En la mayora de loscasos el exceso odficit de base solo requieren de una correccin parcial. Por ejemplo, si el dficit de base es de -10 mmol, se administra la mitad del bicarbonato calculado y despus se repite la estimacin.

NOTASiAunquelosioneshidrgenoensolucinnoexistenlibressinohidratados,comoioneshidrnio (H3O+,omayor),paralosfinesdenuestro cursose pueden tratar comosi fueran H+,sin incurrir en error. Los iones hidrgeno tambin se denominan hidrogeniones o protones.iiTraducido y modificado de: Tweedle, D.E.F,. Metabolic Care. Chap. 4. pp. 66-80. (1982) Chur-chill Livingstone. Edinburgh London.