Mecanismos y trastornos del equilibrio ácido-base: regulación, tipos y tratamiento

Mecanismos de regulación del equilibrio ácido-base

El cuerpo mantiene el pH estable en los distintos compartimentos gracias a tres sistemas reguladores complementarios: sistemas amortiguadores (tampón), regulación pulmonar y regulación renal.

Sistemas amortiguadores (sistemas tampón)

Los sistemas tampón son soluciones formadas por un ácido débil y su base conjugada. Estas soluciones resisten los cambios de pH que se producen por el aumento de la cantidad de ácido o base en el medio, neutralizando los cambios de pH al ceder o consumir H⁺. La base conjugada puede aceptar H⁺ y el ácido débil libera H⁺. El sistema tampón más importante en la sangre es el sistema ácido carbónico/bicarbonato (H2CO3 / HCO3− / CO2).

El funcionamiento puede resumirse así:

• Si hay un aumento de ácido: el H⁺ se une a la base conjugada (HCO3−) y la reacción se desplaza hacia la izquierda, equilibrando el pH.
• Si hay un aumento de base: el ácido débil (H2CO3) libera H⁺, desplazando la reacción hacia la derecha y equilibrando el pH.

Regulación pulmonar del pH

La regulación pulmonar se produce mediante la ventilación. Los quimiorreceptores arteriales registran el pH y ajustan la frecuencia y profundidad respiratoria. Existen dos situaciones:

• Disminución del pH: al haber más dióxido de carbono (CO2) en sangre aumenta la concentración de protones (H⁺) y el pH disminuye. Para aumentar el pH, aumenta la frecuencia respiratoria y se elimina más CO2.
• Aumento del pH: al haber menos dióxido de carbono en sangre hay menor concentración de protones y el pH sube. Para disminuir el pH, disminuye la frecuencia respiratoria, reduciendo la expulsión de CO2.

La regulación respiratoria es más lenta que los sistemas amortiguadores; su eficacia se estima en torno al 50–75 % y no normaliza completamente el pH por sí sola.

Regulación renal del pH

Los riñones controlan el pH mediante el ajuste de la cantidad de HCO3− y de H⁺ que se excreta o se reabsorbe en los túbulos renales. La reabsorción de HCO3− equivale funcionalmente a la eliminación de H⁺ libre.

• Si disminuye el pH (acidosis): aumenta la reabsorción de HCO3− y la excreción de H⁺ libre, lo que ayuda a elevar el pH.
• Si aumenta el pH (alcalosis): aumenta la excreción de HCO3− y se retienen H⁺ libres, disminuyendo así el pH.

Es una regulación más lenta, pero muy eficaz y precisa.

Trastornos del equilibrio ácido-base

Cuando los mecanismos de regulación no consiguen mantener los niveles normales de pH, se producen la acidosis o la alcalosis, de origen metabólico o respiratorio, con alteraciones de HCO3− y de la pCO2. Los trastornos del equilibrio ácido-base son cambios patológicos en la presión parcial de dióxido de carbono (pCO2) o en la concentración de HCO3− en sangre que producen alteraciones del pH.

Acidosis: procesos que promueven la acumulación de ácido o la pérdida de bases, y se relacionan con una disminución del pH (< 7,35) en la sangre.

Alcalosis: procesos que promueven la acumulación de bases o la pérdida de ácido, y se relacionan con un aumento del pH (> 7,45) en la sangre.

Tipos de trastornos

Acidosis

Metabólica (pH < 7,35; HCO3− disminuido)

Alteración que implica una concentración sérica de HCO3− < 24 mEq/L. Está causada por el aumento de la concentración de iones hidrógeno en la sangre, lo que disminuye el pH. El bicarbonato se consume para neutralizar los protones formando ácido carbónico.

Causas frecuentes:

• Ingesta excesiva de H⁺.
• Insuficiencia renal que impide la excreción adecuada de H⁺.
• Cetoacidosis diabética (uso de lípidos para obtener energía).
• Acidosis láctica (por ejercicio intenso, isquemia, sepsis, etc.).

Síntomas: cefalea, confusión, taquicardia, respiraciones largas y profundas (respiración de Kussmaul), vómitos y cansancio.

Respiratoria (pCO2 aumentado)

Alteración que implica un aumento de la presión parcial de CO2 (pCO2 > 40 mmHg, hipercapnia). Está causada por hipoventilación debida a enfermedades respiratorias (asma, EPOC, neumonía, cáncer de pulmón, etc.), apnea o al efecto de fármacos sobre el centro respiratorio (anestésicos, barbitúricos).

Síntomas: cefalea, confusión, somnolencia y respiración lenta.

Alcalosis

Metabólica (pH > 7,45; HCO3− aumentado)

Alteración que implica una concentración sérica de HCO3− > 28 mEq/L. Está causada por un aumento de la concentración de HCO3− en la sangre, que se une a los iones hidrógeno y reduce la concentración de H⁺, elevando el pH. Puede deberse a pérdida excesiva de ácido H⁺ o a retención de HCO3−.

Síntomas: confusión, mareo, náuseas, vómitos, contracciones musculares y temblor de manos.

Respiratoria (pCO2 disminuido)

Alteración que implica una reducción de la presión parcial de CO2 (pCO2 < 38 mmHg, hipocapnia). Está causada por hiperventilación debida a estrés o ansiedad, embolia pulmonar o el efecto tóxico de sobredosis por fármacos como los salicilatos.

Síntomas: falta de aliento, mareo, vértigo y malestar torácico.

Valoración del equilibrio ácido-base

La valoración se realiza mediante distintas pruebas diagnósticas:

• Espirometría: permite evaluar la función respiratoria y detectar alteraciones ventilatorias.
• Gasometría arterial: determinación del pH, SatO2, pO2, pCO2 y HCO3− en sangre arterial.
• Pruebas de laboratorio: determinación de electrolitos séricos (sodio, potasio, cloruro), lactato, anión gap, parámetros de función renal (creatinina y BUN), función hepática (transaminasas) y pruebas endocrinas según la sospecha clínica.
• Pruebas de imagen: radiografía o tomografía computarizada torácica si se sospecha enfermedad pulmonar.

Tratamiento

El tratamiento debe ir dirigido a corregir las causas que originan el trastorno ácido-base.

• Administrar bicarbonato de sodio en acidosis severas cuando esté indicado y bajo control médico.
• Administrar soluciones intravenosas para corregir la deshidratación y los desequilibrios electrolíticos.
• Proporcionar soporte respiratorio si es necesario (ventilación mecánica, oxigenoterapia, etc.).
• Tratar la causa subyacente (infección, insuficiencia renal, intoxicación, cetoacidosis, etc.).

Controlar las complicaciones. En un episodio asistencial, los datos médicos que permiten el diagnóstico y el tratamiento adecuados y que deben incluirse en la historia clínica del paciente son:

• Sintomatología
• Antecedentes o condiciones preexistentes
• Evaluación clínica
• Resultados de las pruebas de laboratorio que determinan acidosis o alcalosis

Estos elementos facilitan la toma de decisiones terapéuticas y el seguimiento clínico del paciente.