Untitled

Equilibrio Ácido-Base: Conceptos Básicos

• Los procesos metabólicos generan continuamente ácidos y en menor medida bases en el cuerpo.
• La regulación de la concentración de iones hidrógeno (H+) es importante porque el H+ es muy reactivo y puede alterar la carga, configuración y función de las proteínas.
• El rango normal del pH en la sangre está entre 7.37 y 7.43.
• Si el equilibrio ácido-base no se mantiene, pueden ocurrir trastornos clínicos graves como acidosis o alcalosis.
• La mayor parte de los ácidos en el cuerpo proviene del metabolismo de los hidratos de carbono y las grasas.
• Diariamente se generan entre 15,000 y 20,000 mmol de dióxido de carbono (CO₂).
• El ácido carbónico (H₂CO₃) se forma cuando el CO2 se une con agua en presencia de anhidrasa carbónica, disociándose en H+ y bicarbonato (HCO3-).
• El CO₂ se excreta del cuerpo mediante la exhalación en los alvéolos pulmonares.
• Las fuentes principales de bases en el cuerpo son el metabolismo de aminoácidos aniónicos (glutamato y aspartato) y la oxidación de aniones orgánicos (lactato y citrato).
• Los principales mecanismos para mantener el equilibrio ácido-base son los amortiguadores químicos, la actividad pulmonar y la actividad renal.
• Los amortiguadores químicos son soluciones que resisten los cambios del pH, compuestas por un ácido débil y su base conjugada.
• El sistema bicarbonato (HCO3-/CO2) es el amortiguador extracelular más importante.
• Otros amortiguadores químicos en el cuerpo son los fosfatos orgánicos e inorgánicos intracelulares, las proteínas intracelulares (como la hemoglobina) y el hueso.
• El sistema respiratorio regula el equilibrio ácido-base aumentando o disminuyendo la ventilación para controlar los niveles de CO2 en sangre.
• La regulación pulmonar del pH tiene una eficacia de entre 50 y 75% y no normaliza completamente el pH.
• Los riñones controlan el pH sanguíneo ajustando la cantidad de HCO3- que se reabsorbe o excreta.
• La mayor parte de la reabsorción de bicarbonato ocurre en el túbulo proximal de los riñones.
• La hormona paratiroidea disminuye la reabsorción de HCO3- en respuesta a una carga ácida.
• La depleción de K+ incrementa la secreción de H+, lo que agrava la alcalosis metabólica.
• Los trastornos ácido-base son cambios patológicos en la PCO₂ o el HCO3- que alteran el pH arterial.
• Un pH sérico menor a 7.35 indica acidemia.
• Un pH sérico mayor a 7.45 indica alcalemia.
• Las principales causas de acidosis metabólica son el aumento en la producción de ácido, la ingestión de ácido, la disminución de la excreción renal de ácido, o las pérdidas gastrointestinales o renales de HCO3-.
• La principal causa de acidosis respiratoria es la hipoventilación (disminución de la ventilación minuto).
• La hiperventilación (aumento de la ventilación minuto) provoca alcalosis respiratoria.
• El cuerpo responde ante un trastorno ácido-base con mecanismos compensadores que intentan corregir el pH, aunque nunca lo normalizan completamente.
• Los exámenes utilizados para evaluar los trastornos ácido-base son los gases en sangre arterial (GSA), los electrolitos séricos y la brecha aniónica.
• En una acidosis respiratoria, se determina la compensación aumentando la concentración de HCO3- en 3-4 mEq/L por cada 10 mmHg de aumento en la PCO2.
• Una PCO₂ menor de 38 mmHg indica alcalosis respiratoria.
• Los trastornos mixtos del equilibrio ácido-base se diagnostican usando nomogramas ácido-base que grafican pH, HCO3- y PCO2 simultáneamente.
• La acidemia prolongada puede causar desmineralización y contribuir al desarrollo de osteoporosis.
• La sangre venosa puede ser más útil que la arterial porque refleja mejor las condiciones en los tejidos en pacientes con insuficiencia circulatoria o en reanimación cardiorrespiratoria.

Homeostasis

• La homeostasis es la capacidad del cuerpo para mantener estables sus condiciones internas a pesar de los cambios en el ambiente externo.
• Walter B. Cannon acuñó el término "homeostasis" en 1933, derivado del griego homeo (constante) y stasis (mantener).
• La presión sanguínea, la temperatura corporal y los niveles de glucosa en sangre son algunas funciones del cuerpo que dependen de la homeostasis.
• La homeostasis es esencial para la vida, ya que si las condiciones internas del cuerpo no se regulan correctamente, pueden causar enfermedades graves o la muerte.
• El rango de pH en la sangre que permite la vida está entre 7.35 y 7.45.
• La retroalimentación negativa es un mecanismo en el que el cuerpo detecta cambios en su estado interno y genera respuestas que lo devuelven a su estado normal.
• La regulación de la presión sanguínea es un ejemplo de retroalimentación negativa: si la presión sube, el cerebro envía señales para disminuir la frecuencia cardíaca y dilatar los vasos sanguíneos, y viceversa.
• La retroalimentación positiva es un mecanismo que amplifica un cambio en el cuerpo en lugar de revertirlo.
• La coagulación sanguínea es un ejemplo de retroalimentación positiva: la producción de trombina acelera la formación de coágulos para detener una hemorragia.
• El parto es un ejemplo de retroalimentación positiva: la presión del bebé sobre el cérvix activa la liberación de oxitocina, lo que intensifica las contracciones hasta el nacimiento.
• En condiciones extremas, el cuerpo regula la temperatura generando temblores musculares y contrayendo los vasos sanguíneos para conservar calor si hace frío, y aumentando la sudoración y dilatando los vasos sanguíneos para liberar calor si hace calor.
• La anteroalimentación es un proceso en el que el cerebro predice eventos futuros y ajusta la actividad del cuerpo para prepararse.
• La respuesta del cuerpo ante el hambre (disminución del metabolismo para conservar energía) es un ejemplo de anteroalimentación.
• La alostasis, propuesta por Peter Sterling y Bruce McEwen, es la capacidad del cuerpo para adaptarse a cambios en el entorno mediante ajustes dinámicos.
• La homeostasis mantiene las condiciones del cuerpo estables, mientras que la alostasis cambia las condiciones del cuerpo según la demanda.
• La carga alostática, si es constante y el cuerpo no regresa a su estado normal, puede desarrollar enfermedades como hipertensión o diabetes.

Agua y Solutos

• El agua es fundamental para la vida, ya que es el principal componente del cuerpo humano y participa en múltiples procesos fisiológicos, como el transporte de sustancias y la regulación de la temperatura.
• Los cambios bruscos en los niveles de agua pueden causar deshidratación o sobrehidratación, lo que afecta la función celular y puede provocar problemas graves como fallos en órganos vitales.
• Los compartimentos en los que se encuentra el agua en el cuerpo son el líquido intravascular (dentro de los vasos sanguíneos), el líquido extravascular (fuera de los vasos sanguíneos), el líquido intersticial (rodea las células) y el líquido intracelular (dentro de las células).
• El agua influye en la estructura de las biomoléculas formando interacciones que estabilizan proteínas, ácidos nucleicos y otras macromoléculas esenciales para la vida.
• Los enlaces covalentes (los más fuertes) y las interacciones no covalentes (puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas) son los tipos de enlaces que estabilizan las moléculas biológicas.
• Una interacción hidrofóbica es la tendencia de las moléculas no polares a agruparse en un ambiente acuoso, minimizando la alteración del agua circundante.
• Las interacciones electrostáticas son fuerzas de atracción entre cargas opuestas en biomoléculas, formando puentes de sal que estabilizan proteínas y ácidos nucleicos.
• El agua es un excelente nucleófilo debido a sus electrones no compartidos en el oxígeno, lo que le permite participar en reacciones metabólicas esenciales.
• El pH, introducido por Søren Sørensen en 1909, se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno: pH = -log[H+].
• Los ácidos y bases débiles son importantes en la fisiología porque regulan el equilibrio ácido-base del cuerpo, influyendo en la estructura y función de proteínas y ácidos nucleicos.
• Los sistemas amortiguadores en el organismo (sistema bicarbonato, sistema fosfato, proteínas como la hemoglobina) ayudan a mantener un pH estable absorbiendo o liberando protones.
• Un soluto es la sustancia que se disuelve en un disolvente, que es la sustancia en la que se disuelve el soluto, generalmente en mayor cantidad.
• La estructura molecular y la polaridad del soluto y disolvente determinan la solubilidad de un compuesto
• El soluto es el alcohol y el disolvente es el agua en la mezcla de alcohol y agua.