Traducción hecha en las Universidades de Valladolid y de Alcalá de Henares, España
Problemas de
correlación clínica del pH
Introducción
El bicarbonato como tampón
Los principales sistemas tampón del organismo son las proteínas (a través de sus residuos His, Asp, Glu), el fosfato y el bicarbonato. Los tres tienen valores de pKa por debajo del pH fisiológico. En consecuencia, la capacidad tamponante aumenta cuando el pH disminuye respecto a los valores fisiológicos. La mayoría de las alteraciones fisiológicas del pH se dan hacia pH ácidos. Por tanto, el bajo pKa de estos sistemas tampón es adecuado para responder a la acidosis metabólica.De estos tres tampones, sólo el bicarbonato está en equilibrio entre su producción y su eliminación, y esto tiene importantes consecuencias. Así, los cambios de pH (o el tamponamiento) a través del sistema dinámico del bicarbonato están teniendo lugar sobre el fondo que proporcionan los sistemas más estáticos de las proteínas y el fosfato.
Producción de bicarbonato
Los componentes del sistema tampón bicarbonato se producen en grandes cantidades en el metabolismo. De esta manera, el organismo no depende de la ingestión de compuestos exógenos o de una síntesis compleja para mantener este sistema tampón.
Eliminación de bicarbonato
El sistema tampón bicarbonato está en equilibrio volátil (a través de la respiración) con el ambiente externo (pulmones y aire). Así es capaz de responder rápidamente a alteraciones endógenas. También puede ser controlado positivamente (o negativamente) por manipulación ambiental.
Los componentes ácidos del sistema bicarbonato (es decir, H+ y CO2)
atraviesan las membranas biológicas rápidamente, de
manera que no dependen de complejas cinéticas de transporte.
Estos componentes ácidos del sistema bicarbonato son transportados desde los tejidos a los pulmones por la hemoglobina.
Así, esta importante proteína participa tanto en la
producción como en la eliminación de ácidos
metabólicos.
El componente aniónico (la base, HCO3-) se transporta rápidamente en todas las células vía intercambio aniónico. En consecuencia, el sistema tampón bicarbonato ayuda a mantener el pH intracelular tanto como el extracelular.
Correlación clínica: acidosis y alcalosis
El CO2 producido en el metabolismo normalmente está en equilibrio con el CO2 espirado por los pulmones, lo que resulta en que no hay producción neta de H2CO3. No obstante, ciertas circunstancias médicamente significativas pueden alejar la reacción de este equilibrio.
| Situación | Causas posibles |
| acidosis respiratoria | apnea o capacidad pulmonar reducida, con aumento del CO2 en los pulmones. |
| acidosis metabólica |
ingestión de ácido, producción de cetoácidos en la diabetes no controlada o fallo renal (todas estas situaciones producen un aumento de H+ de origen distinto que el exceso de CO2). |
| Situación | Causas posibles |
| alcalosis respiratoria | hiperventilación, con una pérdida neta de CO2 de la sangre. |
| alcalosis metabólica |
ingestión de álcali, vómitos prolongados (pérdida de HCl) o deshidratación extrema que determina la retención renal de bicarbonato (lo más común es la pérdida de H+ por razones diferentes a la disminución de CO2). |
Tratamiento
| Aunque una bajada leve del pH de 7,4 a 7,2 no parece significativa, supone un aumento de concentración de H+ desde 3,9·10-8 M hasta 6,3·10-8 M, es decir, ¡un aumento de más del 60%! | Como los problemas respiratorios son provocados por alteraciones en el CO2, el mejor tratamiento implica la ventilación. Si se utiliza el bicarbonato para elevar el pH en casos de acidosis respiratoria, el resultado puede ser fatal puesto que la compensación también estará trabajando para elevar la concentración sanguínea de bicarbonato. |
| Como los problemas metabólicos implican al HCO3-, el mejor tratamiento es bien la infusión de bicarbonato (para la acidosis) o bien la de NH4Cl (para la alcalosis). El NH4Cl se disocia en NH4+ y Cl-. El NH4+ (amonio) está en equilibrio con NH3 (amoniaco) y H+. Como el amoniaco es volátil, se elimina a través de los pulmones, quedando H+ y Cl- (o ácido clorhídrico), y baja el pH. A menudo, la acidosis metabólica se da en combinación con la alcalosis respiratoria. Esta es una situación delicada porque la capacidad tamponante se reduce de modo significativo. | |
El Proyecto Biológico > Bioquímica > Correlación clínica del pH
Department of Biochemistry and Molecular Biophysics
The University of Arizona
January 14, 1999
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