Desde la primera mitad del siglo pasado se conoce que el organismo se esfuerza por mantener en su sangre un pH constante, alrededor de 7,4 (entre 7,35 y 7,45).

El pH de una solución depende de la concentración de iones H+ que exista en ella, en función de la ecuación:

pH = – log.[H+]

Los ácidos se definen químicamente, como sustancias capaces de ceder iones H+. Cuando introducimos un ácido en una solución éste se disocia parcialmente según la reacción AH  [A-] + [H+] y, como consecuencia aumentará la concentración de iones [H+] en dicha solución, produciéndose por tanto un descenso de su pH.

Sustancias de carácter ácido llegan continuamente a la sangre:

a. Unas proceden de los alimentos ingeridos.

b. Otras son los ácidos orgánicos producidos como consecuencia del metabolismo celular (sobre todo del metabolismo proteico).

El organismo debe desembarazarse de este exceso de iones [H+] para evitar descensos de pH. Para ello utiliza dos tipos diferentes de mecanismos:

1. De efecto rápido o inmediato: Se denomina sistema tampón o amortiguadores y actúan a nivel físico-químico.

2. De efecto más lento en tiempo: Estos son mecanismos fisiológicos, se se desarrollan a nivel pulmonar y renal.

1. Sistemas amortiguadores.

Captan el ion H+ incorporándolo a su molécula y transformándose en ácidos débiles.

El sistema bicarbonato es el más importante de todos ellos.

La reacción que se produce es la siguiente:

H+ + CO3H-  CO3H2

Obteniéndose ácido carbónico que es un ácido débil, es decir, se disocia un poco y por tanto libera escasos H+.

Otros sistemas amortiguadores son:

– Hemoglobina.

– Proteínas.

– Fosfatos.

2. Mecanismos fisiológicos.

Se desarrollan a nivel del pulmón y riñón:

A. PULMON.

La hiperpnea produce un aumento en la excreción de CO2.

El CO3H2 se disocia:

CO3H2  CO2 + H2O

El CO2 va a ser eliminado por la respiración y cuanto mayor sea esta eliminación (hiperpnea), tanto más favorecerá el desplazamiento de la ecuación hacia la derecha, desapareciendo el CO3H2 de la sangre.

La presión de CO2 (pCO2) se le denomina por tanto, componente respiratorio del equilibrio ácido-base.

B. RIÑON.

Mientras que el pulmón regula la presión de CO2, el riñón regula la concentración de bicarbonato en plasma.

El bicarbonato es el componente metabólico del equilibrio ácido-base.

La perdida de bicarbonatos producida por la neutralización de los [H+] es respuesta por el epitelio tubular renal que es capaz de sintetizar nuevo bicarbonato a partir de la hidratación del CO2.

Esta relación es favorecida por la existencia en dichas células de la enzima denominada anhidrasa carbónica. El CO3H2 formado en el interior de la célula se disocia en bicarbonato que pasará a la sangre y en [H+] que se excretará por orina. A este fenómeno es debido el que la orina, en condiciones normales, tenga un pH más ácido que el plasma.

Aparte del mecanismo de la anhidrasa carbónica, el riñón posee otros complejos mecanismos que tienen la misma finalidad: ahorrar bicarbonatos y eliminar hidrogeniones (H+) mediante la acidificación de la orina.

[H+] + [CO3H-]  CO2 + H2O

recuperación por el riñón  eliminación por pulmón

Las sustancias amortiguadoras actúan de forma inmediata evitando el descenso brusco del pH; sin embargo, el pulmón puede tardar minutos e incluso horas en comenzar a hiperventilar y el mecanismo renal de ahorro de bicarbonatos puede emplear horas e incluso varios días en iniciar su acción.

VALORES NORMALES DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE.

* pH = 7,35 – 7,45

* pCO2 = 40 mm Hg

* Bicarbonato actual= 21 – 23 mEq/l. Es el bicarbonato real que contiene la sangre analizada.

* Bicarbonato Standard= 23 mEq/l. Es la cantidad de bicarbonato que tendría dicha sangre si su pCO2 fuese de 40 mm Hg.

* Buffer base= 45 – 55 mEq/l. Expresa la cantidad total de bases que contiene la sangre analizada.

* Exceso de bases= +/- 2 mEq/l. Indica el acúmulo de ácidos o bases que se ha producido en un momento determinado.

SITUACIONES FISIOPATOLÓGICAS.