EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO

Estado de Equilibrio La palabra equilibrio indica balance o estado estable. Define el balance exacto de 2 procesos, uno de los cuales es opuesto al otro.

  El equilibrio químico es mas bien un estado dinámico en el cual las concentraciones de todos los reactivos permanecen constantes. 

CONCEPTOS El ión hidrógeno (H+) es un protón. El H+, es de gran importancia bioquímica, ya que altera la carga de las biomoléculas y por ende el comportamiento fisicoquímica. La ´ del H+ se representa por medio del pH.

¿Qué es un ácido? Es una sustancia química capaz de ceder iones hidrógeno o hidrogenion en solución. (Arrehenius) Los ácidos también se denominan donadores de protones. (Brönsted) Los ácidos también se definir como cualquier molécula capaz de aceptar un par de electrones. (Lewis).

R - COOH

¿ Que es una base? Es una sustancia química que puede ceder o donar ion o iones hidroxilo Es un sustancia capaz de aceptar protones Es compuesto que puede donar un par de electrones

AUTOR ACIDO BASE Arrehenius Cede H+ ó H3+ Acepta H+ ó H3+ Bronsted Dona protones Acepta protones Lewis Acepta electrones Dona electrones

La calidad del agua y el pH son a menudo mencionados en la misma frase. Es un factor importante, porque algunos procesos químicos solamente pueden tener lugar a un determinado pH.

Ph DE LIQUIDOS Y SECRECIONES CORPORALES Sangre 7.4 Orina 6.0 Jugo gástrico 1.0 Jugo pancreático 8.0 Jugo intestinal 7.7 LCR 7.4 Saliva 7.2 Bilis 7.8

¿ A que se de denomina base conjugada? Cuando se disuelve un ácido en agua, el ion negativo que se disocia del H+, se llama base conjugada.

Ejemplos de base conjugada: H2CO3 H + HCO3 H2PO4 H + HPO4 R-COOH H + COO- HCl H + Cl-

Muchas sust. bioquímicas en el organismo humano son proteínas formadas por a.a. que actúan como donadores o aceptores de protones.

El gpo carboxilo se representa como R-COOH, en donde R es cualquier a El gpo carboxilo se representa como R-COOH, en donde R es cualquier a.a. Los gpos carboxilos se consideran ácidos porque se disocian en R-COO- y H+ es el protón que puede donarse. El gpo amino R-NH2. Esta forma puede aceptar o donar un H+.

AGUA Y pH El agua pura se disocia (ioniza) débilmente en iones hidrógeno e iones hidroxilo. H2O H+ + OH-

La actividad del ion H+ se expresa como el log La actividad del ion H+ se expresa como el log. (-) en base 10 de la actividad de la sol. Esta expresión se denomina pH que quiere decir: potencial de hidrógeno Mientras más bajo es el pH, mayor es la actividad de los iones H+ y más fuerte el ácido.

pH Scale Define: pH = -log(10)[H3O+] 0------------7----------14 acidic basic [H3O+]=1 x 10-7 M, pH = ? R= 7.0 pH Scale

pH Scale [H3O+]=1 x 10-5 M, pH = ? 5 (acidic) 10 (basic)

Fuerza de los ácidos La fuerza de un ácido se mide por el % reaccionante con el agua para formar iones hidronio. Los ác. fuertes (y bases) se ionizan cerca del 100% Ejemplos de ácidos fuertes: HCl, HBr, HNO3, H2SO4

Importancia del EQUILIBRIO AC-BASE en nuestro organismo

Los H+: Los iones H+ son elementos químicamente muy reactivas. Motivo por el cual existen múltiples mecanismos para mantener su [] plasmática estable y en niveles extremadamente bajos.

El  ácido más importante en los líquidos corporales es el  ácido carbónico (H2CO3) que se forma por la hidratación del CO2 proveniente del metabolismo de los hidratos de carbono y grasas.

El ión bicarbonato (HCO-3) es una base fuerte, lo que significa que la mayor parte­ de los hidrogeniones permanecen unidos a ella . Es la base más importante, su [] es de 24+-2mEq

Otros  ácidos importantes producidos por el organismo, aunque en cantidades muy inferiores al carbónico, son: el láctico, fosfórico, sulfúrico y clorhídrico. A diferencia del H2CO3, que puede eliminarse como CO2 por el pulmón (H2CO3 = CO2 + H2O Estos  ác son excretados por: o metabolizados por el hígado (ácido láctico).

Unidades convencionales Unidades del SI Sangre arterial 7.35-7.45 Gasometria pH pCO2 pO2 CO2 O2 Determinacion Unidades convencionales Unidades del SI Sangre arterial 7.35-7.45 7.38-7.44 Sangre venosa 7.36-7.41 35-40mmHg 4.66-5.32kPa 40-45mmHg 5.32-5.99kPa 95-100mmHg 12.64-13.3kPa 19-24mM 19-24mmol/L 22-26mM 22-26mmol/L 95-99% 65-75%

Valor más de 3 millones de veces más bajo que el Na+. El líq. extracel humano, incluyendo la sangre, tiene un pH levemente alcalino, de 7.35 a 7.45, y [] de iones H+ de 35 a 45 nmoles/L. Valor más de 3 millones de veces más bajo que el Na+. H+ H+ H+ H+ H+

El líquido más ác, el jugo gástrico (pH 1), y el más alcalino , es el jugo pancreático (pH 8)

Pequeños cambios en su [] pueden producir trastornos graves. [] aumentadas producen depresión : Del SNC, De la contractilidad miocárdica, Hiperkalemia y Arritmias, entre otras consecuencias.

Existen varios mecanismos para equilibrar el pH , incluyen: a) Sol. amortiguadoras que neutralizan los ác. y bases b) Regulación respiratoria de la [] de O2 y CO2, c) Regulación renal de la excreción de sal.

a) SOLUCIONES AMORTIGUADORAS Con frecuencia esta formado por un ácido débil y su base conjugada. Se generan en procesos metabólicos durante la descomposición de Cho´s, grasas, proteínas y ác. nucleicos.

b) Mecanismos de amortiguación respiratoria . Estimula ACIDOSIS QUIMIORECEPTORES DE LA RESPIRACION AUMENTA VENTILACION ALVEOLAR A LA NORMALIDAD EL pH DESCIENDE pCO2

c) Mecanismos de amortiguación renal. El riñón desempeña un papel crítico en el equilibrio ác-básico a través de la regulación del HC03 plasmático. Esto se lleva a cabo de 2 maneras: por la reabsorción del HC03­ filtrado que evita la pérdida urinaria y por la excreción de H+.

CAUSAS DE ACIDOSIS Y ALCALOSIS (METABÓLICAS Y RESPIRATORIAS)

Acidosis Metabólica: Es un trastorno clínico caracterizado por un descenso en el pH arterial y en la [] de HC03­ . Acompañado por una hiperventilación compensadora que se traduce en caida de la pC02. Esta acidosis metabólica se produce de dos maneras: 1.-por la adición de ácido 2.- O por la pérdida de HC03­.

Acidosis metabólica. Se puede deber a 4 mecanismos diferentes: Aumento de la producción de  ácidos, como ocurre por ej. en enfermos con mayor metabolismo anaeróbico (acidosis láctica): en casos de shock, o mayor producción de cetoácidos en el ayuno o en la DM (cetoacidosis). b) Disminución de la eliminación normal de  ácidos, en casos de insuficiencia renal.

Pérdidas patológicas de bicarbonato, en enfermos con diarrea o trastornos renales. d) Intoxicación con sustancias que generen  ácidos, como ASA o metanol.

La compensación, generalmente parcial, es respiratoria inicialmente (descenso de PaCO2 por hiperventilación) y renal después, en los casos en que este órgano no está  comprometido. Acidosis metabólica no compensada pH = ↓ 7,23 PaCO2 = 35mm Hg HCO3 = ↓ 19,2mEq/l Acidosis metabólica compensada pH = 7,32 PaCO2 = ↓27mm Hg HCO3 = ↓13mEq/l

Alcalosis Metabólica La elevación del HCO3 plasmático asociada con alcalosis metabólica puede ser secundaria a: Retención de HCO3 o Pérdida gastrointestinal o renal de H+. Estos iones de H+ provienen de la disociación de H2CO3 en H+ y HCO3.

Alcalosis metabólica Se puede deber, entre otros mecanismos, a: Pérdidas patológicas de ácido, como se observa en algunos casos de vómitos profusos. Uso exagerado de diuréticos, que determina un exceso de retención de HCO3 y aumento de las pérdidas de K+. La hipokalemia, que también puede deberse a otros mecanismos, promueve una mayor pérdida de H+ por el riñón. c) Aumento de mineralocorticoides (aldosterona,­ desoxicorticosterona) que incrementan la excreción de H+.

d) Ingesta exagerada de álcali. Gralmente, los enfermos con alcalosis metabólica presentan varios de los mecanismos mencionados en forma simultánea. La compensación respiratoria, con retención de CO2, es generalmente muy insuficiente, debido a que ésta tiende a causar hipoxemia, lo que limita este mecanismo. Ejemplo: pH = ↑ 7,50 PaCO2 = ↑50mmHg HCO3 = ↑ 57,5 mEq/l

Cuadro 8. Causas de alcalosis metabólica Asociada a depleción de volumen (Cl)  Vómito y succión gástrica  Uso de diuréticos de asa y tiazidas  Alcalosis posthipercápnica  Asociada a hipercorticismo  Síndrome de Cushing  Aldosteronismo primario  Síndrome de Bartter  Depleción grave de potasio  Ingestión excesiva de alcalinos  Aguda  Síndrome de leche y alcalinos 

Acidosis Respiratoria Es un trastorno clinico caracterizado por pH arterial bajo, elevación de la pCO2 (hipercapnia) y aumento variable en la concentración plasmática de HC03.

Acidosis respiratoria Se produce en cualquiera enfermedad que disminuya la ventilación alveolar, con lo cual se retiene CO2 (PaCO2 >45 mm Hg), lo que ­aumenta la [] de H2CO3 y, por lo tanto, la de H+.

Las enfermedades que producen hipoventilación alveolar son aquellas que pueden afectar el control de la ventilación, las vías nerviosas, los músculos respiratorios, la caja torácica, ­las vías aéreas o el pulmón. La compensación renal, con aumento del HCO3 plasmático, es gralmente parcial y ocurre en los casos de evolución mayor a 2 o 3 días.

Caso: ASA pH =↓ 7,22 PaCO2 = ↑ 70 mm Hg HCO3 = ↑ 27,4 mEq/l

Asistencia MEDICA… caso ASA pH = 7,36 PaCO2 = ↑ 70 mm Hg HCO3 = ↑ 35 mEq/l

Acidosis respiratoria no compensada pH =↓ 7,22 PaCO2 = ↑ 70 mm Hg HCO3 = ↑ 27,4 mEq/l Acidosis respiratoria compensada pH = 7,36 PaCO2 = ↑ 70 mm Hg HCO3 = ↑ 35 mEq/l En este último caso el aumento de CO2 es igual al anterior, pero como hay compensación renal, con aumento del bicarbonato, el pH­ es mayor.

ALCALOSIS RESPIRATORIA La alcalosis respiratoria es un trastorno clínico caracterizado por pH arterial elevado, pC02 baja (hipocapnia) y reducción variable en el HCO3 plasmático.

Alcalosis respiratoria Es el trastorno opuesto al anterior, ya que se debe a hiperventilación alveolar que determina una caída de la cantidad de CO2 (PaCO2 < 35 mm Hg) y por lo tanto, una disminución de la [] de hidrogeniones. Se produce por una mayor estimulación de los centros respiratorios por fiebre, condiciones­ que cursan con hipoxemia como altura o enfermedades pulmonares, ­ progesterona exógena o su aumento fisiológico en el embarazo, ­hipotensión arterial, dolor, ansiedad, etcétera.

Caso: PAQUITO pH = ↑ 7,53 PaCO2 = ↓ 23 mm Hg HCO3 = ↓ 18,7 mEq/l

CASO PAQUITO, con asistencia… pH = 7,38 PaCO2 = ↓ 23 mm Hg HCO3 = ↓ 14,2 mEq/l

Alcalosis respiratoria no compensada pH = ↑ 7,53 PaCO2 = ↓ 23 mm Hg HCO3 = ↓ 18,7 mEq/l Alcalosis respiratoria compensada pH = 7,38 HCO3 = ↓ 14,2 mEq/l En este último ejemplo la caída de PaCO2 es igual a la de la ­alcalosis no compensada, pero como en este caso existe ­compensación renal, con caída del bicarbonato, el pH es normal.

Cuadro 9. Etiología de alcalosis respiratoria Inhibición del centro respiratorio bulbar.  Drogas: opiáceos, anestésicos, sedantes, oxígeno en hipercapnia crónica.  Lesiones de SNC (raras) y paro cardíaco.  Trastornos de músculos respiratorios y pared torácica. Debilidad muscular: miastenia gravis, parálisis periódica familiar, poliomielitis, esclerosis lateral amiotrófica, aminoglucósidos. Xifoescoliosis. Obesidad extrema (síndrome de Pickwick).  Trastornos de intercambio gaseoso en pared alveolar.  Enfermedad pulmonar intrínseca difusa: bronquitis, asma grave, enfisema, edema agudo pulmonar, asfixia. 

Conceptos básicos Rangos de normalidad: pH : 7, 40 +/- 0,05 ·         < 7,35 : Acidosis ·         >7,45 : Alcalosis

Conceptos básicos pCO2 : 40 +/- 5 mmHg ·         < 35 : Alcalosis Respiratoria ·         > 45 : Acidosis Respiratoria   HCO3: 24 +/- 2 mEq/L ·         < 22 : Acidosis Metabólica ·         > 26 : Alcalosis Metabólica

Las afecciones acido-básico ya sean compensadas o sin compensación se caracterizan determinando los valores relativos de las mediciones de pO2, pCO2, pH, HCO3-, H2CO3 y CO2 en una gasometría.

Encontrar el equilibrio es dificil, pero el no hacerlo o no intentarlo puede serlo màs…

EQUILIBRIO = HOMEOSTASIA ¿ ALGUNA DUDA CON EL TEMA?

GRACIAS…..