Trastornos del estado ácido-base

Una de las principales constantes del organismo es la constancia de la concentración de iones de hidrógeno (H ⁺ ) en el líquido extracelular, que en individuos sanos es de 40 ± 5 nmol/l. Para mayor comodidad, la concentración de H ⁺ se expresa generalmente como un logaritmo negativo (pH). Normalmente, el pH del líquido extracelular es de 7,4. La regulación del pH es necesaria para el funcionamiento normal de las células del organismo.

El equilibrio ácido-base del cuerpo incluye tres mecanismos principales:

• funcionamiento de los sistemas de amortiguación extra e intracelulares;
• mecanismos de regulación respiratoria;
• mecanismo renal.

Los desequilibrios ácido-base son reacciones patológicas asociadas a ellos. Se distingue entre acidosis y alcalosis.

Sistemas de amortiguación del cuerpo

Los sistemas tampón son sustancias orgánicas e inorgánicas que previenen cambios bruscos en la concentración de H ⁺ y, en consecuencia, en el pH al añadir ácido o álcali. Estos incluyen proteínas, fosfatos y bicarbonatos. Estos sistemas se encuentran tanto dentro como fuera de las células del cuerpo. Los principales sistemas tampón intracelulares son las proteínas y los fosfatos inorgánicos y orgánicos. Los tampones intracelulares compensan casi la totalidad de la carga de ácido carbónico (H₂CO₃ _{) y más del 50 % de la carga de otros ácidos inorgánicos (fosfórico}, clorhídrico, sulfúrico, etc.). El principal tampón extracelular del cuerpo es el bicarbonato.

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Mecanismos respiratorios de regulación del pH

Dependen del funcionamiento de los pulmones, que son capaces de mantener la presión parcial de dióxido de carbono (CO₂ ₎ en la sangre al nivel requerido, a pesar de las grandes fluctuaciones en la formación de ácido carbónico. La regulación de la liberación de CO₂ _{se produce} debido a cambios en la frecuencia y el volumen de la ventilación pulmonar. Un aumento del volumen minuto respiratorio conlleva una disminución de la presión parcial de dióxido de carbono en la sangre arterial y viceversa. Los pulmones se consideran la primera línea para mantener el equilibrio ácido-base, ya que proporcionan un mecanismo para la regulación inmediata de la _liberación de CO₂.

Mecanismos renales de mantenimiento del equilibrio ácido-base

Los riñones participan en el mantenimiento del equilibrio ácido-base, excretando el exceso de ácidos en la orina y preservando las bases para el organismo. Esto se logra mediante diversos mecanismos, siendo los principales:

• reabsorción de bicarbonatos por los riñones;
• formación de ácidos titulables;
• Formación de amoniaco en las células tubulares renales.

Reabsorción de bicarbonato por los riñones

En los túbulos proximales de los riñones, casi el 90% del HCO3 se absorbe no a través del transporte directo de HCO3 a través de la membrana, sino a través de mecanismos de intercambio complejos, el más importante de los cuales se considera la secreción de H ⁺ en el lumen de la nefrona.

En las células de los túbulos proximales, bajo la influencia de la enzima anhidrasa carbónica, se forma ácido carbónico inestable a partir de agua y dióxido de carbono, que se descompone rápidamente en H ⁺ y HCO₃ _. Los iones de hidrógeno formados en las células tubulares entran en la membrana luminal de los túbulos, donde se intercambian por Na ⁺, como resultado de lo cual el H ⁺ entra en la luz de los túbulos y el catión sodio entra en la célula y luego en la sangre. El intercambio se produce con la ayuda de una proteína transportadora especial: el intercambiador Na ⁺ -H ^{+. La entrada de iones de hidrógeno en la luz de la nefrona activa la reabsorción de HCO₃}_en la sangre. Al mismo tiempo, en la luz del túbulo, el ion de hidrógeno se combina rápidamente con el HCO₃ constantemente filtrado _para formar ácido carbónico. Con la participación de la anhidrasa carbónica, que actúa sobre el lado luminal del borde en cepillo, el H₂CO₃ _se convierte en H₂O _y CO₂ _. En este En este caso, el dióxido de carbono se difunde nuevamente hacia las células de los túbulos proximales, donde se combina con H2O _para formar ácido carbónico, completando así el ciclo.

Así, la secreción del ion H ⁺ asegura la reabsorción de bicarbonato en una cantidad equivalente de sodio.

En el asa de Henle se reabsorbe aproximadamente el 5% del bicarbonato filtrado y en el tubo colector otro 5%, también debido a la secreción activa de H ⁺.

Formación de ácidos titulables

Algunos ácidos débiles presentes en el plasma se filtran y actúan como sistemas tampón en la orina. Su capacidad tampón se denomina "acidez titulable". El principal componente de estos tampones urinarios es el HPO₄ _{, que, tras la adición de un ion hidrógeno, se convierte en un ion}^de ácido fosfórico ^{disustituido (HPO₄}₊ H₃ = H₂PO₄ ₎, que presenta una acidez menor.

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Formación de amoníaco en las células tubulares renales.

El amoníaco se forma en las células de los túbulos renales durante el metabolismo de los cetoácidos, especialmente la glutamina.

A valores de pH neutros, y especialmente bajos, del líquido tubular, el amoníaco difunde desde las células tubulares hacia su luz, donde se combina con H ⁺ para formar un anión amonio (NH₃ ₊ H ⁺ = NH₃ ₊⁾. En la rama ascendente del asa de Henle, se reabsorben los cationes NH₃ ^,_que se acumulan en la médula renal. Una pequeña cantidad de aniones amonio se disocia en iones NH₃ e hidrógeno, que se reabsorben. El NH₃ _puede difundirse hacia los túbulos colectores, donde actúa como amortiguador del H ⁺ secretado por esta parte de la nefrona.

La capacidad de aumentar la formación de NH ₃ y la excreción de NH ₄⁺ se considera la principal reacción adaptativa de los riñones al aumento de la acidez, lo que permite la excreción de iones de hidrógeno por los riñones.

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Desequilibrios ácido-base

En diversas afecciones clínicas, la concentración de iones de hidrógeno en la sangre puede desviarse de la norma. Existen dos reacciones patológicas principales asociadas con una alteración del equilibrio ácido-base: la acidosis y la alcalosis.

La acidosis se caracteriza por un pH sanguíneo bajo (alta concentración de H ⁺ ) y una baja concentración de bicarbonato sanguíneo;

La alcalosis se caracteriza por un pH sanguíneo elevado (baja concentración de H ⁺ ) y una alta concentración de bicarbonato sanguíneo.

Existen variantes simples y mixtas del desequilibrio ácido-base. En las formas primarias o simples, solo se observa un desequilibrio.

Variantes simples del desequilibrio ácido-base

• Acidosis respiratoria primaria. Asociada con un aumento en la presión _arterialde CO2.
• Alcalosis respiratoria primaria. Se produce como resultado de una disminución
• Acidosis metabólica. Causada por una disminución en la concentración de HCO3 _.
• Alcalosis metabólica. Se produce cuando _aumenta la concentración de HCO3.

Con frecuencia, los trastornos mencionados se combinan en un mismo paciente y se denominan mixtos. En este libro de texto, nos centraremos en las formas metabólicas simples de estos trastornos.