Regulación del equilibrio ácido-base

Jesús Manuel Maríñez Rentería

La regulación de los iones hidrógeno es esencial ya que ésta influye en casi todos los sistemas enzimáticos de nuestro organismo

60 meq/l

Homeostasis

mec

[Na] extracelular = 142 meq/l

[H+] extracelular = 0.00004 meq/l

Las concentraciones de H+ son muy bajas en el organismo, por lo que sólo se admiten variaciones muuuuy bajas.

Casi 3.5 millones de veces mayor

ne

Ión hidrógeno

Protón liberado por un H

Ácido: molécula que puede liberar iones H

Base: ión o molécula que puede aceptar un H+

NaOH, HCO3-

HCl, H2CO3

P+,Al

ALCALOSIS: extracción excesiva de H+ de los líquidos orgánicos

ACIDOSIS: adición excesiva de H+ de los líquidos orgánicos

ÁCIDOfuerte

débil

Se disocia rápidamente y liberar grandes cantidades de H+

Tienen menos tendencia a disoci- ar sus iones y liberan H+ con menos fuerza

BASEfuerte

débil

Reacciona de forma rápida y potente con H+. Lo elimina con rapidez de la solución

Se une a H+ de manera mucho más débil de lo que lo hace el OH-

ÁCIDOfuerte

débil

HCl H+ + Cl-

H2CO3 H+ + HCO3-

BASEfuerte

débil

OH- H2O

HCO3- H2CO3

Concentración de iones hidrógeno en la sangre = 4 x 10-5 mEq/l (40nEq/l)

0.00004 mEq/l

Variaciones normales son sólo de unos 3 a 5 nEq/lCondiciones extremas puede variar desde tan solo 10 nEq/l

hasta 160 nEq/l sin causar la muerte

[H+] = 40 nEq/l, es decir, 0.00000004 Eq/l

pH= -log [0.00000004]pH= 7.4

El cálculo del pH resulta inversamente propor- cional a la concentración de [H+]

pH alto = baja concentración de H+pH bajo = alta concentración de H+

• El pH de la sangre arterial es de 7.4• El de la venosa, y liq. intersticiales, 7.5 CO2

7.4pH

Acidosis Alcalosis6.3 8

vi

Defensas frente a los cambios de concentración de H+

1 ) Sistemas de amortiguación acidobásicos químicos de los líquidos orgánicos

2 ) Centro respiratorio3 ) Los riñones

• Amortiguación química amortiguadores: cualquier sustancia capaz de unirse de manera reversible a los H+

Amortiguador + H H Amortiguador

• Bicarbonato

Sistema amortiguador del bicarbonato

• Solución acuosa de:

1) Un ácido débil, H2CO3

3) Sal bicarbonato, como NaHCO3

CO2 + H2O H⇄ 2CO3

Anhidrasa carbónica: alveolos pulmonares

NaHCO3 Na⇆ + + HCO3-

H+ + HCO3-

CO2 + H2O ⇆ H2CO3 ⇆ H+ + HCO3-

+Na+

Sistema amortiguador del bicarbonato

• Adición de HCl:

• Adición de NaOH

↑ H+ HCO3- → H2CO3 → CO2 + H2O

NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O

Sistema amortiguador del fosfato

• Elementos principales: H2PO4- y HPO4=

Al añadir a una mezcla de estas sustancias HCl, la base HPO4= acepta el H+ y se

convierte en H2PO4-

HCl + Na2HPO4 → NaH2PO4 + NaCl

Ácido fuerte (HCl) es sustituido por una cantidad adicional de ácido débil

(H2PO4-) con lo que se minimiza la disminución de pH.

Al añadir una base fuerte NaOH el H2PO4-

amortigua los grupos OH- para formar cantidades adicionales de HPO4

- y H2O

NaOH + NaH2PO4 → Na2HPO4 + H2O

Base débil sustituye NaH2PO4 sustituye a una fuerte NaOH, lo que hace que el

aumento del pH sea sólo ligero.