Asignatura: Fisiologa Mdica Laboratorio

Tema: EQUILIBRIO ACIDO BASE

Maestro Responsable: Dr. Nstor Rodrguez

Integrantes: Monge Rojas, Anbal

Horario: 4:15-5:45 Fecha de Presentacin: 06/06/2015

I.- Introduccin:1.1- Objetivos: Reconocer y calcular el estado cido-base de un paciente.1.2- Importancia:Lostrastornos del equilibrio cido baseson aquellos que afectan el balance cido-base normal y que causa como consecuencia una desviacin delpHsanguneo. Existen varios niveles de severidad, algunos de los cuales puede resultar en la muerte del sujeto. 1.3- Base terica:El equilibrio cido-base requiere la integracin de tres sistemas orgnicos, el hgado, los pulmones y el rin. En resumen, el hgado metaboliza las protenas produciendo iones hidrgeno (H+), el pulmn elimina el dixido de carbono (CO2), y el rin generando nuevo bicarbonato (H2CO3).De acuerdo con el concepto de Brnsted-Lowry, un cido es una sustancia capaz de donar un H+; y una base una sustancia capaz de aceptarlo.Por tanto, la acidez de una solucin depende de su concentracin de hidrogeniones [H+]. En el plasma normal la concentracin de [H+] es de 40 nmol/l. Para no utilizar estas unidades tan pequeas, Sorensen propuso el concepto de pH, que es el logaritmo negativo de la concentracin de [H+] expresada en mol/l. Por tanto la acidez se mide como pH.El pH del plasma normal es -log 0.00000004 = 7.3979 (aprox. 7.40). El pH plasmtico se refiere habitualmente a la relacin entre las concentraciones de bicarbonato/cido carbnico.El CO2, en presencia de anhidrasa carbnica (AC), se hidrata de la siguiente forma:CO2+ H2O CO3H2 H++ HCO3-En el plasma donde no existe anhidrasa carbnica, casi todo el cido carbnico est disociado en CO2y H2O, y la concentracin del cido carbnico es muy escasa (0.003 mmol/l). Sin embargo esta pequea cantidad est disociado en CO3H-y H+, lo cual explica por qu aumenta la acidez cuando aumenta el CO2en el plasma.La concentracin normal de bicarbonato en el plasma es 24 mmol/l.Si aplicamos la frmula de Henderson - Hasselbach al sistema bicarbonato/cido carbnico: HCO3-pH = pK + log ------------ H2CO3el pK a 37C tiene un valor de 3.5, luego:pH = 3.5 + log (24/0.003) = 3.5 + log 8000 = 3.5 + 3.9 = 7.4 que es elpH normal del plasma arterial. Como la concentracin de H2CO3es tan pequea y es difcil de medir, habitualmente se recurre a incluir en la frmula el CO2, aprovechando que su concentracin es proporcional a la de H2CO3.Por lo tanto la ecuacin sera: HCO3-(mmol/l)pH = pK + log ------------------------------------ CO2disuelto (mmol/l) + H2CO3La concentracin real de cido carbnico en el plasma es tan pequea que la podemos ignorar. La concentracin de CO2disuelto en el plasma es proporcional a su presin parcial por la constante de solubilidad del CO2en el agua, que a 37C tiene un valor de 0.03, expresndola en mmHg; por tanto: HCO3-pH = pK + log ------------------------ pCO2 x 0.03Dado que el valor del pK del sistema bicarbonato/ CO2 a 37C es de 6.1, el bicarbonato normal del plasma arterial es de 24 mmol/l, y la pCO2 arterial normal es de 40 mmHg, el pH de la sangre arterial normal ser:pH = 6.1 + log (24/1.2) = 6.1 + 1.3 = 7.4En condiciones normales las concentraciones de bicarbonato y el CO2disuelto estn en proporcin 20/1, y siempre que esta proporcin se mantenga el pH ser 7.4.Si se quiere expresar la acidez de los lquidos corporales en trminos de [H+], en nmol/l nEq/l, a partir del bicarbonato y la pCO2, se emplea la siguiente frmula: pCO2(mmHg) 24 x 40[H+] ( nmol/l nEq/l ) = 24 ------------------ = ------------- = 40 HCO3-(mEq/l) 24La relacin entre el pH y [H+] es la siguiente:pH 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8[H+] 200 160 125 100 80 63 50 40 32 26 20 16Un BUFFER es un sistema formado por un cido dbil y una sal fuerte de dicho cido, que funciona como base. En los lquidos corporales, tanto extra como intracelulares, existen buffers cuya misin es amortiguar, es decir, disminuir los cambios de acidez de una solucin cuando a sta se le aade un cido o un lcali y conseguir,por lo tanto, que el pH de la solucin cambie lo menos posible.Losbuffers del compartimento extracelularson los siguientes:a) Bicarbonato/CO2, en el plasma y lquido intersticial.b) Hemoglobina, en los hematies.c) Protenas plasmticas.d) Fosfato disdico/fosfato monosdico, en plasma, hematies y lquido intersticial.En condiciones normales, el sistema bicarbonato/CO2representa el 75% de la capacidad buffer total de la sangre, siendo un buffer excelente, a pesar de estar en relacin 20/1, ya que su componente cido (CO2) es gaseoso y adems muy difusible, lo que permite una modificacin muy rpida de sus niveles mediante la respiracin.Losbuffers del compartimento intracelularson cuantitativamente ms importantes, pero no bien conocidos. Aparte del sistema de la hemoglobina, los ms importantes son el del fosfato disdico/fosfato monosdico y el de las proteinas intracelulares (imidazol). Los H+ penetran en las clulas intercambindose por Na+, K+ y lactato, y son neutralizados por ellos; este proceso tarda de 2 a 4 horas.Lasegunda lnea de defensaacta amortiguando la acidez o alcalinidad a base de eliminar o retener CO2, lo que disminuye o aumenta el cido carbnico, y en consecuencia la [H+].En condiciones normales todos los cidos voltiles producidos han de ser eliminados por el pulmn en su prctica totalidad.El CO2es un gas soluble en los lquidos corporales y muy difusible, unas 20 veces ms que el O2, y tiende a moverse muy rpidamente de donde hay ms a donde hay menos: tendencia de escape del CO2.La tercera lnea, la regulacin renal:Normalmente se producen H+ entre 50 y 100 mEq/da, aunque en condiciones patolgicas pueden producirse hasta 500 mEq/da, que se neutralizan con los buffers extra e intracelulares, pero han de ser eliminados por el rin, ya que el pulmn no excreta H+.El rin contribuye albalance cido-base regulando la excrecin de H+ en tanto que la concentracin de CO3H- permanezca dentro de lmites apropiados. Esto involucra dos pasos bsicos:A) La reabsorcin tubular del bicarbonato filtrado en el glomrulo:Todo el bicarbonato plasmtico (4.500 - 5.000 mEq/da) se filtra en el glomrulo. Si el pH de la orina es < 6.2, no hay nada de bicarbonato en la orina, lo que indica que se ha reabsorbido todo en el tbulo. Cuando el pH urinario es > 6.2 aparece el bicarbonato en la orina. La reabsorcin tubular de bicarbonato aproximadamente el 90% se realiza en el tbulo proximal, en los primeros milmetros de este segmento. Parece estarmediada por el incremento en el nmero de transportadores Na+/ H+, el restante 10% restante se reabsorbe en segmentos ms distales, en los tbulos colectores medulares ms externos.La reabsorcin de bicarbonato por el tbulo depende de varios factores:1. De la cantidad de bicarbonato presente en el tbulo que es prcticamente lineal hasta un nivel de 24-25 mEq/l, si es inferior a este nivel el bicarbonato plasmtico todo se reabsorbe en el tbulo. A partir de dicho nivel, el que se reabsorba ms o menos depende de los siguientes factores.2. Nivel de pCO2, si aumenta en el plasma, y en consecuencia en la clula tubular, aumenta la concentracin de H+ aumentando su eliminacin por los mecanismos que se describirn posteriormente y en consecuencia se reabsorbe ms bicarbonato; y si disminuye, se reabsorbe menos.3. Grado de replecin del volumen extracelular, su expansin disminuye la reabsorcin proximal de bicarbonato y su contraccin aumenta la reabsorcin de bicarbonato.4. Nivel de mineral corticoides (y en menor medida de glucocorticoides); si est aumentado, aumenta la reabsorcin de bicarbonato;y si est disminuido, disminuye.5.Nivel de K+ plasmtico, si est bajo, aumenta ligeramente la reabsorcin de bicarbonato probamente por estmulo de la produccin de renina - aldosterona. La hipopotasemia genera per se alcalosis metablica.II.- Materiales: Lista de casos clnicos problema.

III.- Resultados y Discusin:

IV.- Conclusiones:La evaluacin del equilibrio cido bases, tanto en fisiologa como en clnica, se basa en la reaccin de Henderson-HasselbachPH es el cologaritmo negativo de la concentracin de hidrogeniones y pK es el cologaritmo negativo de la constante de disociacin del cido carbnico. La relacin entre bicarbonato y cido carbnico refleja, como vimos antes, el comportamiento del sistema tampn del organismo. Dado que la concentracin de H2CO3es difcil de medir y es igual a la PaCO2multiplicada por 0,03, que es el coeficiente de solubilidad de CO2, la formula se puede rescribir::(HCO3-)

pH = pK +-log-----------------

(PaCO2x 0,003)

Adems de su importancia fisiolgica, el tampn H2CO3- NaHCO3tiene la ventaja que se puede evaluar fcilmente midiendo el pH y la PaCO2, para lo cual existen electrodos eficientes. Introduciendo estos datos en la ecuacin de Henderson-Hasselbach. es posible calcular la concentracin de HCO3-.De esta ecuacin se desprende que la regulacin del pH se encuentra ntimamente ligada a la respiracin a travs de la PaCO2y al equilibrio hidroelctrico, regulado por el rin,a travs del anin HCO3. En condiciones normales los valores numricos de la ecuacin son los siguientes:24 mEq

PH = 6,1 + log----------------

1,2 mEq

= 6,1 + log 20

= 6,1 + 1,3

= 7,4 (pH normal)

Conociendo 2 de los 3 miembros variables de esta ecuacin es posible calcular el tercero matemtica o grficamente. Usualmente se mide el pH y la PaCO2y se calcula el HCO3, con lo que se tiene una imagen completa del estado de este sistema tampn y, como todos los tampones funcionan paralelamente, se puede evaluar el estado cido-bsico total del organismo.Dado que el pK, logaritmo negativo de la constante disociacin del cido carbnico, tiene siempre el mismo valor de 6,1, se deduce que el pH ser de 7,4 siempre que la relacin bicarbonato/cido carbnico sea de 20, de manera que su logaritmo sea 1,3. Cuando fisiolgica o patolgicamente se altera la proporcin por modificacin de uno de sus componentes, la compensacin consistir en la modificacin del otro componente, con lo que la relacin se mantiene lo ms cercana a 20 que es posible. Como ya hemos visto, cuando se altera primariamente el HCO3el aparato respiratorio cambia la PaCO2a travs de la modificacin de la ventilacin. Este mecanismo es de gran rapidez, pero tiene como limitaciones que no se puede aumentar la ventilacin indefinidamente para eliminar CO2, por el riesgo de fatiga muscular respiratoria, y que no se la puede reducir demasiado para retener CO2sin caer en hipoxemia por hipoventilacin e hipercapnia. Las alteraciones primarias de la PaCO2son compensadas por cambios en elbicarbonato mediados por la redistribucin de este in y por la regulacin de su eliminacin por el rin., proceso que demora horas a das. Ms adelante, en fisiopatologa, entraremos en ms detalles sobre estos aspectos.

VI.- Bibliografa:GANONG. FISIOLOGA MDICA. Edit. Mac Graw Hill LANGE. Ed. 24ava. Mxico DF, Mxico 2012.GUYTON Y HALL. Tratado de Fisiologa Mdica. Edit. ELSEVIER. Ed. 12ava. Barcelona, Espaa 2011. VII.- Anexos:El entendimiento actual de la fisiologa cido-base considera que todos los cambios en la sangre, en el pH, en la salud y en la enfermedad ocurren a travs de cambios en 3 variables: (a) Dixido de carbono (CO2), (b) concentracin relativa de electrolitos y (c) concentracin de cidos dbiles. Los disturbios del medio interno y cido-base generan alteraciones a 3 niveles: a) Dao directo del disturbio a nivel multiorgnico (b) Respuesta compensatoria ante el disturbio generado que puede ser adecuada o incompleta (c) Alteracin funcional de la clulas del sistema inmune. Clsicamente se emplea la ecuacin Henderson-Hasselbach para la clasificacin de los desrdenes acido-base en respiratorio (CO2 anormal) y metablico (Bicarbonato anormal) y el clculo del anin gap pero esta ltima ecuacin de equilibrio asume una concentracin de albmina y fosfato muy cerca de lo normal, condicin que no aplica necesariamente en la mayora de los pacientes crticos por lo que el anin gap debe ser corregido. El modelo de Stewart propone que el pH vara en funcin a 3 variables independientes: la diferencia de iones fuertes (DIF), cidos dbiles no voltiles (Atot) y pCO2. As el mrito de esta aproximacin es fusionar el estado cido-base con los cambios en los electrolitos en una misma interpretacin.El tratamiento de los disturbios cido-base en el paciente crtico se centra en la deteccin precoz de los mismos mediante un enfoque integral que involucre tanto la teora clsica como la teora de Stewart de manera que se logre obtener el manejo de la causa de fondo.Palabras clave:Acidosis, Alcalosis, Concentracin de Iones de Hidrgeno.