Regulación del estado ácido-base

Dr. Guido Ulate Montero

Departamento de Fisiología

Universidad de Costa Rica

La regulación del pH sanguíneo es crucial porque si aumenta o disminuye se alteran

funciones como:

• La actividad enzimática

• Los sistemas de transporte

• La contractilidad muscular, incluida la del corazón

• La concentración plasmática de calcio ionizado

• La proliferación celular

• La resistencia vascular

• La interacción entre la Hb y el O2

Balance diario de hidrogeniones

Cuadro 9-1. Reabsorción de bicarbonato filtrado y generación de nuevo bicarbonato a lo largo delas nefronas.Segmento tubular Reabsorción (%MF) Generación (mEq/día)

Acidez Titulable Excreción NH4+

Túbulo proximal 80 15 40RAGAH 10 0 0TDC 6 5 0Túbulo colector 3.99 10 0 Total 99.99 30 40RAGAH: rama ascendente gruesa del asa de Henle; TDC: túbulo distal contorneado.

Manejo tubular del bicarbonato A.Túbulo proximal; B. Célula intercalada alfa. C. Célula intercalada beta.

H+ATPasa puede generar un gradiente de 3 unidades de pH y el NHE de 1.

PKA inhibe y PKC estimula al NHE

Tipo 2Tipo 4

Topology of NBCe1-A

J Am Soc Nephrol 17: 2368–2382, 2006

Dendrograma de los transportadores de bicarbonato de la familia SLC4

J Am Soc Nephrol 17: 2368–2382, 2006

En TCP

En cels intercaladas del TC. También en los GR.

En RAGAH y TCD

Un Na+ hacia adentro, 2 bicarbonatos hacia adentro y un Cl- hacia fuera. Regulan pHic.

Acidez Titulable Excreción de amonio

pKa´s: buffer fosfatos: 6.8

buffer creatinina: 5

buffer ac. úrico: 5.75

α

La excreción neta de ácido (ENA)

ENA = Vo ([NH4+] + AT - [HCO3

-])

Regulación de la reabsorción tubular de bicarbonato y de la excreción de ácido fijo

Esta regulación ocurre sobre todo en el TP y TC. En el TP:

1. Factores que estimulan al NHE también favorecen la reabsorción de HCO3

-: contracción del LEC, ANGII, pHic, SS. Factores que inhiben NHE disminuyen reabsorción de HCO3

-: PTH, pHic.2. MF de HCO3

- = reabsorción 3. Actividad de AC4. Producción de amonio cuando pHic5. PaCO2 secreción de H+ y la reabsorción de HCO3

-

6. [K+]p: activa NHE y el NBC por efecto en pHic. Estimula síntesis de amonio

Regulación de la reabsorción tubular de bicarbonato y de la excreción de ácido fijo

En TC:1. Aldosterona favorece la acidificación urinaria2. [K+]p en c. intercaladas alfa: activa H+/K+ATPasa

Ante una acidosis compensatoriamente aumenta excreción urinaria de amonio. La AT en menor grado.En alcalosis metabólica: c. intercaladas alfa beta.

Regulación extrarrenal del pH y trastornos ácido-base

pKas de principales buffers

Buffer pKa Buffer pKa

HCO3-/CO2 6.1 Lact-/Ac láctico 3.9

NH3/NH4+ 9.2 Acet-/Ac acet 3.6

HPO42-/H2PO4

-

Para otros 2:

6.8

(2.1 y 12.4)

Hb oxigenada

Hb desoxigenada

6.7

7.9

Citr3-/Citr2- 5.5 OH but-/OH butírico

4.8

Urato-/Ac úrico 5.75 Creat-/Creat 5.0

Capacidad buffer total de la sangre (): aproximadamente 80 sl (mEq/L/unidad pH): 55 sl del buffer de bicarbonato abierto (si fuera cerrado sería solo 2.6 sl) y 25 de los “no bicarbonato”. Del plasma, no bicarbonato: 5 sl. Estos dependen del rango de titulación. Recordar que buffer del bicarbonato: 2.3 sl/mmol y el de HPO4

2- 0.58 sl/mmol.

Cuadro 9-2. Localización y pKas de los principales buffers corporales.

Buffer Pka LocalizaciónHCO3

-/H2CO3 6.1 LP, LI y en menor grado LICProt-/HProt NH2 terminal: de 7.6 a 10.6

COOH terminal: de 3 a 5.5pKa de histidina: 6 a 7

LP y LIC

Hb-/HHb Hb oxigenada: 6.7 y desoxigenada: 7.9 Dentro de los GRHPO4

2-/H2PO4- 6.8 LP, LI y en menor grado LIC

Fosfatos orgánicos Variable LICCaCO3 y CaHPO4 Variable HuesoLP: líquido plasmático; LI: líquido intersticial; LIC: líquido intracelular; GR: glóbulos rojos

LIC LEC

Bicarbonato 36% 86%

No bicarbonato 64% 14%

Distribución de la capacidad buffer según tipo y ubicación de los buffers

En el organismo el estado de los buffers se determina según el principio isohídrico:

[H+] = Ka1[H2CO3]/[HCO3-] =

Ka2[H2PO4-]/[HPO4

2-] = Ka3[ProtH+]/[Prot-]

Promedio Rango

Sangre arterial

pH 7.40 7.36 - 7.44

PCO2 (mmHg) 40 36 - 40

[HCO3-] 24 22-26

Sangre venosa

pH 7.38 7.34 - 7.42

PCO2 (mmHg) 46 42 - 50

[HCO3-] 26 23 - 30

Valores normales de los gases sanguíneos

Valores normales de los gases sanguíneos se ven modificados ante ciertas situaciones como: posición acostada PaCO2 tiende a estar de 3 a 4 mmHg más alta que en posición de pie o sentada.

Las mujeres durante la fase luteínica del ciclo ovárico presentan PaCO2 de 2 a 4 mmHg más baja que durante la fase proliferativa. Durante el embarazo se desarrolla una hipocapnia marcada, especialmente en el último trimestre del embarazo: PaCO2 29-32 mmHg.

Con la edad: niños PaCO2 33-37 mmHg (hasta los 3 años de edad), idénticas a la del adulto después de los 17 años.

Dieta: carnívora: descenso en concentración de bicarbonato.

Altura a la que se habita: hipocapnia por hiperventilación.

4

Chronic Chronic

Nomograma de Davemport(instrumento gráfico de cálculo)

Brecha Aniónica o Anion GapAG = [Na+]p - ([Cl-]p + [HCO3

-]p)

valor normal: 9-13 mEq/L

Se utiliza en AcM:

Con AG nl con [Cl-]: acidosis tubulares renales, AcM secundarias a diarrea

Con AG y normocloremia: ac. láctica, cetoacidosis, intoxicación por salicilato.

[Lactato]p = 1-2 mEq/L

[C. cetónicos]p = 0.3-2 mg/dL

Osmolal gap: diferencia entre la osmolalidad medida y la calculada

d-lactic acid: producido por bacterias Gram (+)

Algoritmo para el estudio de pacientes

con acidosis metabólica

Ethylene glycol