equilibrio acido basico
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Aquella situación de equilibrio establecido en el balance entre
sustancias de carácter ácido y básico de la sangre como consecuencia
de la interacción entre los sistemas respiratorios y metabólicos
EQUILIBRIO
ACIDOBASICO
La concentración
de H influye en casi todos los sistemas
enzimáticos del organismo, esto debe
ser de forma precisa.
ACIDOS Y BASES: Su definición
y significado
Un ion hidrogeno es solo un protón libre
liberado de un átomo de hidrogeno.
ACIDOS.- Son moléculas que contienen
átomos de hidrogeno y pueden liberar
iones hidrogeno en una solución.
HCl H + Cl
BASE.-Es cuando un ion o una molécula
puede aceptar un H.
Las proteínas del organismo también
funcionan como bases ya que algunos de
los aminoácidos que las forman tienen
cargas negativas netas que aceptan
fácilmente el H.
Una de las proteínas mas importantes del
organismo es la hemoglobina.
HCO3 + H H2CO3
ALCALI.- Es una molécula formada por la
combinación de uno o mas metales
alcalinos (NA,K etc.) con un ion muy
básico como el hidroxilo (OH)
Los términos base y álcali suelen usarse
como sinónimos
La porción mas básica de esta molécula
reacciona rápidamente con los H
extrayéndolos de la solución.
Acidosis.-adicción excesiva de H en
los líquidos orgánicos
Alcalosis.-extracción excesiva de H de los líquidos
orgánicos.
ACIDOS, BASES fuertes y
débiles
Acido fuerte.- es aquel que se disocia rápidamente y libera grandes cantidades de H a la solución x ejemplo HCl
Ácidos débiles.- tienen menos tendencia a disociar iones, por lo tanto liberan menos h con menos fuerza por ejemplo H2CO3-
Base fuerte.- es la que reacciona rápida y potente con un H x lo tanto lo elimina con rapidez de la solución
Base débil.- se une al H de una forma mucho mas débil de lo que se hace OH-
LAMAYORIA DE ACIDOS Y BASES DEL LIQUIDO EXTRACELULAR QUE INTERVIENEN EN LA REGULACION ACIDO BASICA NORMAL SON DEBILES.
Defensas frente a los cambios en
la concentración de
H:amortiguadores pulmones y
riñones
1. Sistema de amortiguadores acido básicos
químicos de los líquidos orgánicos
2. El centro respiratorio, que regula la eliminación de
CO2 del liquido extracelular.
3. Los riñones, que pueden excretar orina tanto
acido como alcalina que neutraliza la
concentración de H en el liquido extracelular
Amortiguación de H en los
líquidos corporales.
AMORTIGUADOR.- es cualquier sustancia capaz de unirse de manera reversible a los H
Cuando aumenta la concentración de H, la reacción se desplaza a la derecha y se una mas H al amortiguador, siempre y cuando este último este disponible.
Cuando la concentración disminuye, la concentración disminuye a la izq. y se liberan H del amortiguador
AMORTIGUADOR + H H amortiguador
Ac.
carbonico
1- UN AC. DEBIL (H2CO3)
2- SAL DE BICARBONATO
(NAHCO3 )
Ac.
carbonico
b. de sodio
Gracias a esta débil disociación de H2CO3 la
concentración de H es sumamente pequeña
Cuando se le añade un acido fuerte como el HCl a la solución de bicarbonato el HCO3 amortigua los iones H liberados del acido
Como resultado se forma mas H2CO3, por consiguiente el aumento de producción de CO2 Y H2O.
El exceso de CO2 estimula la respiración y elimina el CO2 del liquido extracelular.
Cuando a la solución amortiguadora de bicarbonato se le añade una base fuerte las reacciones se producen opuestas
H + HCO3 H2CO3 CO2 + H2O
El OH procedente del NaOH se combina con el
H2CO3, así la base débil NaHCO3 sustituye a la
base fuerte y al mismo tiempo disminuye la
concentración de H2CO3 lo que favorece a la
combinación de CO2 con H2O para sustituir el
H2CO3
Na OH + H2CO3 NaHCO3 + H2O
%
CO2
5.1
7.1
EL SISTEMA DE
AMORTIGUADOR DE FOSFATO.
Los elementos principales del sistema
amortiguador del fosfato son:
1. H2PO4
2. HPO4
cuando se añade a una mezcla de estas
sustancias un acido fuerte como HCl, la
base HPO4 acepta el hidrogeno y se
convierte en H2PO4
El resultado de esta reacción es que el acido fuerte HCl es sustituido x una cantidad adicional de NaH2PO4 con lo que minimiza la disminución del PH.
Cuando una base fuerte como el NaOH se añade el sistema amortiguador, el H2PO4 amortigua los grupos OH para formar cantidades adicionales de HPO4 +H2O
HCl + NaH2PO4 NaH2PO4 + NaCl
NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2O
Las proteínas son
amortiguadores intracelulares
importantes
Las proteínas son uno de los amortiguadores mas importantes del organismo, gracias a sus elevadas concentraciones sobre todo en el interior de las células.
La memb celular permite cierta difusión de H y de HCO3(salvo en el casi del rápido equilibrio que alcanza en los eritrocitos). El CO2 se difunde rápidamente a través de todas las membranas celulares.
Esta difusión de los elementos del sistema de amortiguador del bicarbonato produce cambios del h extracelular.
En los eritrocitos
Alrededor del 60-70% dela amortiguación
química total de los líquidos orgánicos se
produce en el interior de las células y en su
mayor parte depende de las proteínas
intracelulares
H + Hb HHb
REGULACION RESPIRATORIA
DEL EQUILIBRIO ACIDO BASICO
La segunda línea de defensa frente a los trastornos de equilibrio acido básico es el control de los pulmones del CO2 sobre el liq extracelular.
El incremento de la ventilación elimina CO2 del liquido extracelular.(reduce la concentración de H)
La disminución de la ventilación aumenta el Co2 (eleva la concentración de H en el liquido extracelular)
LA ESPIRACION PULMONAR DE
CO2 EQUILIBRA SU
PRODUCCION METABOLICA
Los procesos metabólicos intracelulares dan lugar a una
producción continua de CO2, este se va a difundir de las
células hacia los líquidos intersticiales y a la sangre lo cual
transporta hasta los pulmones donde se difunden a los alveolos
para pasar a la atmosfera mediante la ventilación pulmonar .
Si la producción metabólica de CO2 aumenta es probable
que lo haga también PCO2 del liq extracelular .
Si la producción metabólica desciende también lo hará la
PCO2.
Cuando aumenta la ventilación pulmonar el CO2 es expulsado
de los pulmones y POC2del liquido extracelular baja .
El aumento de la ventilación pulmonar
reduce la concentración de H en el liq
extracelular y eleva el PH.
El aumento de la concentración de H
estimula la ventilación alveolar
CONTROL RETROALIMENTACION DE LA
CONCENTRACION DE HA TRAVES DEL
SISTEMA RESPIRATORIO
Trastorno
Cambio
primario
pH Respuesta
compensadora
Rango de
compensación
esperado
Acidosis
respiratoria
PCO2 H CO3
Aguda: HCO3- 1
mEq/l por cada 10
mmHg de PCO2.
Crónica: HCO3- 4
mEq/l por cada 10
mmHg de PCO2
Alcalosis
respiratoria
PCO2 HCO3- Aguda: HCO3- 2
mEq/l por cada 10
mmHg de PCO2.
Crónica: HCO3- 5
mEq/l por cada 10
mmHg de PCO2.
EFICACIA DEL SISTEMA
RESPIRATORIO DE LA
CONCENTRACION DEL ION
HIDROGENO
El control respiratorio no puede normalizar del todo la concentración de H
La eficacia del mecanismo respiratorio de control de la concentración de H es normalmente de 50-75%, lo que corresponde a la ganancia x retroalimentación de 1 a 3 esto es:
Si el pH aumenta rápidamente por la adición de un acido al liquido extracelular y el h se reduce a 7,4 a 7, el aparato respiratorio puede hacer que el ph ascienda hasta un valor de 7,2-7,3. esto se produce en 3-12min
POTENCIA AMORTIGUADORA
DEL APARATO RESPIRATORIO.
La regulación respiratoria del equilibrio
acido básico es de tipo fisiológico
Ya que actúa rápidamente y evita que la
concentración de H cambie
rápidamente y evita que la
concentración de H cambien demasiado
mientras que los riñones que tienen una
respuesta mas lenta pueda eliminar este
desequilibrio.
EL DETERIORIO DELA FUNCION
PULMONAR PUEDE PROVOCAR UNA
CIDOSIS RESPIRATORIA
Las alteraciones de la respiración también puede provocar cambios en la concentración de H.
X ejemplo:
En un efisema grave hace que disminuya la capacidad de los pulmones de eliminar CO2, esto hace que se vaya acumulando el CO2 en el liquido extracelular lo que produce una acidosis respiratoria.
Control renal del equilibrio
acido-básico
En los túbulos e filtran grandes cantidades de HCO3 y si pasan a la orina se extraen bases de la sangre.
Las células epiteliales de los túbulos también secretan hacia las luces tubulares bastante H, lo que se elimina de la sangre.
Si se secreta mas H que HCO3 se producirá una perdida neta de ácidos en los líquidos extracelulares. Si se filtra mas HCO3 que H la perdida neta será de las bases
El organismo produce unos 80mEq diarios de
acido no volátiles que proceden
fundamentalmente del metabolismo de las
proteínas. El mecanismo principal de la
eliminación de ácidos es la excreción renal
Los riñones deben evitar la perdida de
bicarbonato por la orina.
Cuando disminuye la concentración de H en el
liquido extracelular (alcalosis), los riñones dejan de
reabsorber elHCO3 filtrado, lo que aumenta la
excreción de este por la orina .
En la alcalosis la extracción de HCO3 de el liquido
extracelular eleva la concentración de H que
vuelva a la normalidad
En la acidosis los riñones no excretan HCO3 hacia
la orina, sino que reabsorbe todo el que se a
filtrado y además producen HCO3 nuevo que se
envía de vuelta al liquido extracelular.
De esta forma los riñones
regulan la concentración de
H:
1. Secreción de H
2. Reabsorción de HCO3 filtrados
3. Producción de nuevos HCO3
Secreción de H y reabsorción
de HCO3 por los túbulos
renales
Se da en casi todas las porciones de los túbulos excepto en las ramas finas ascendente y descendente de las asas de Henle.
La secreción activa de H esta acoplada
al transporte de Na hacia el interior de la
célula x proteína intercambiadora de Na
–K.
AMONIACO
AC. SODICO
SAL SODICA
EXCRECION
DE IONES DE
H+
NH3 – AMONIACO
NH4 - AMONIO
Los iones HCoO3 filtrados son
reabsorbidos gracias a la
interacción con los iones H en
los túbulos
El HCO3 que se filtra por el glomérulo no
puede ser absorbido, en lugar de ello el
HCO3 se reabsorbe mediante un proceso
especial en el que primero se combina
con H para formar H2CO3 después se
disocia en CO2 y H2O.
Cuantificación de la
excreción acido básica renal
La excreción de bicarbonato se calcula como la diuresis multiplicada x la concentración urinaria de HCO3, esta va a indicar la rapidez con la que los riñones eliminan a la HCO3 de la sangre.
La cantidad de HCO3 nuevo añadido a la sangre en cualquier momento dado es igual a la cantidad de H secretados que acaba siendo amortiguados en las luces tubulares x sistemas distintos al del bicarbonato
Las fuentes principales de
amortiguadores urinarios distintos al del
bicarbonato son el Nh4 y el fosfato.
La cantidad de HCO3 añadida a la
sangre se calcula midiendo la excreción
de Nh4
El resto del amortiguador del bicarbonato
y del Nh4 excretado en la orina se mide
determinando la ACIDEZ TITULABLE.
El acido titulable medido no incluye los H
asociados a NH4.
Es decir, es posible valorar la excreción
neta de acido por los riñones como:
Excreció
n neta
de
acido
Excreción de Nh4 +
acido urinario
titulable- la excreción
de bicarbonato
=
REGULACION DE LA
SECRECION TUBULAR RENAL
DEL H
En condiciones normales deben secretar
al menos suficiente H para la reabsorber
casi todo el HCO3 que se filtra y debe
dejarse suficiente H para k se excrete
como acido titulable o Nh4, para
eliminar del cuerpo los ácidos no volátiles
producidos cada día en el metabolismo.
Los estímulos mas importantes
para aumentar la secreción
de H en la acidosis :
El aumento de la PCo2 del liquido extracelular en
acidosis respiratoria.
El aumento de la concentración de H
del liquido extracelular en acidosis respiratoria
o metabólica
las células tubulares responden directamente a un
aumento de la PCO2 en la sangre.
El aumento de la PCO2 eleva un poco la PCO2 de
las células tubulares, hacen q estas formen H y esto
estimule la secreción de H.
El segundo factor especial que aumenta la
secreción de H es un aumento de la
concentración de H en el liquido extracelular
Un factor especial que aumenta la
secreción de H es el aumento de la
concentración de H algunas condiciones
patológicas es la secreción excesiva de
aldosterona
Las células tubulares suelen responder a
la reducción en la concentración de H (
alcalosis) reduciendo la secreción de H.
la menor secreción de H se debe a una
reducción de PCO2 extracelular como
ocurre en la alcalosis respiratoria
