Equilibrio Ácido-Base: Biofisiología y Regulación en el Organismo Humano

Biofisiología del Equilibrio Ácido-Base en el Organismo Humano

Conceptos Clave

pH: Medida que determina el grado de alcalinidad o acidez de una solución.

Ion de Hidrógeno (H+): Átomo que ha perdido su electrón.

Ácido: Sustancia que se disocia en uno o más iones de hidrógeno (H+). También se conocen como dadores de protones.

Base: Sustancia que capta H+ de una solución. Son aceptores de protones.

Sistemas de Regulación del Equilibrio Ácido-Base

El equilibrio ácido-base se mantiene gracias a la interacción de tres sistemas orgánicos principales:

• Hígado: Metaboliza las proteínas, produciendo amonio.
• Pulmones: Eliminan el dióxido de carbono (CO₂).
• Riñones: Generan nuevo bicarbonato (HCO₃^-) y excretan H+.

La interrelación de estos tres sistemas es crucial:

1. Tampones (Buffers) Intra y Extracelulares:
   • Son sistemas formados por un ácido débil y una sal fuerte de dicho ácido que funciona como base.
   • Su acción consiste en convertir ácidos y bases fuertes en ácidos y bases débiles.
   • Extracelulares:
     • Bicarbonato/CO₂ (plasma y líquido intersticial).
     • Hemoglobina (hematíes).
     • Proteínas plasmáticas.
     • Fosfato disódico/Fosfato monosódico (plasma, hematíes y líquido intersticial).
   • Intracelulares:
     • Fosfato disódico/Fosfato monosódico.
     • Proteínas intracelulares.
     • (Los H+ penetran las células intercambiándose por Na+, K+ y lactato; son desnaturalizados entre 2 y 4 horas).
2. Compensación Respiratoria:
   • Amortigua la acidez o alcalinidad mediante la eliminación o retención de CO₂.
   • Esto disminuye o aumenta el ácido carbónico y, en consecuencia, la concentración de [H+].
   • La ventilación alveolar se regula para mantener la pCO₂ alveolar (y arterial) en aproximadamente 40 mmHg.
   • Si la pCO₂ arterial aumenta, la ventilación alveolar aumenta, eliminando más CO₂, y viceversa.
3. Regulación Renal:
   • Contribuye al balance ácido-base regulando la excreción de H+ y manteniendo la concentración de HCO₃^- dentro de límites adecuados.
   • Esto involucra:
     • Reabsorción tubular del bicarbonato filtrado: Depende de la cantidad de bicarbonato presente en el túbulo, el nivel de PCO2, el nivel de K+ plasmático y el nivel de mineralocorticoides.
     • Regeneración del bicarbonato: Se logra mediante la secreción de H+. Para eliminar el exceso de hidrógeno por la orina, el ion hidrógeno se combina con tampones intratubulares. Por cada H+ eliminado, se retiene y absorbe bicarbonato.

Función de la Hemoglobina

Hemoglobina: Proteína conjugada compuesta por un grupo prostético (hemo) y una parte proteica (apoproteína).

• Oxihemoglobina (hemoglobina oxigenada): Hemoglobina unida al oxígeno. Presenta un color rojo escarlata intenso (sangre arterial).
• Hemoglobina reducida: Hemoglobina que ha perdido el oxígeno. Presenta un color rojo oscuro (sangre venosa, cianosis).

Funciones de la Hemoglobina:

1. Transporte de oxígeno.
2. Transporte de dióxido de carbono.
3. Actúa como amortiguador o buffer.