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Questions and Answers

Qué tipo de ácido es el ácido carbónico en relación a su base conjugada?

  • Ácido no volátil
  • Ácido débil (correct)
  • Ácido fuerte y no volátil
  • Ácido fuerte

Cuál de los siguientes es un ejemplo de un par ácido-base conjugado?

  • H2CO3 y CO2
  • HPO4- y H2PO4
  • NH4+ y NH3 (correct)
  • CH3COOH y CH3COO-

Cuáles son los productos finales del metabolismo de los nutrientes mencionados?

  • Bases fuertes y sulfatos
  • Ácidos no volátiles y CO2 (correct)
  • Ácidos volátiles y agua
  • Ácidos fuertes y bicarbonato

Qué factor determina la intensidad de la acidez?

<p>La cantidad de protones presentes (A)</p> Signup and view all the answers

Cuál es la relación entre el ión hidrógeno y el pH?

<p>El pH disminuye con el aumento de iones hidrógeno (D)</p> Signup and view all the answers

Cuál es el papel del bicarbonato en el equilibrio ácido-base?

<p>Funciona como un buffer (D)</p> Signup and view all the answers

Qué ocurre cuando un ácido reacciona con una base?

<p>Se producen pares ácido-base conjugados (A)</p> Signup and view all the answers

Cuál es la relación entre la célula y el ambiente interno mencionado?

<p>El medio interno regula su propio entorno (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la presión parcial de CO2 (PCO2) y la concentración de CO2 libre en un líquido?

<p>La cantidad de CO2 libre es directamente proporcional a la PCO2. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel fisiológico clave del CO2 en el organismo?

<p>Activa la bomba de protones. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué variable se define como la cantidad de CO2 disuelto en mmHg?

<p>PCO2. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se produce cuando se disocia el ácido carbónico (H2CO3) en el organismo?

<p>H+ y HCO3-. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se expresa la concentración de bicarbonato (HCO3) en el organismo?

<p>En mEq/L. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno describe la tendencia de las moléculas de CO2?

<p>Tendencia a escapar de áreas de alta PCO2 a áreas de baja PCO2. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el valor promedio de bicarbonato (HCO3) en el organismo en mEq/L?

<p>24 mEq/L. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso permite la eliminación de CO2 y H2O a partir del ácido carbónico en el organismo?

<p>Respiración pulmonar. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes compuestos está involucrado en el tampón extracelular?

<p>Bicarbonato/ácido carbónico (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué rango de pH es considerado normal para la sangre arterial?

<p>7,38 - 7,42 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal mecanismo de compensación en caso de hiperventilación?

<p>Aumento de HCO3- (A)</p> Signup and view all the answers

Los fosfatos actúan como un sistema de tampón principalmente en qué parte del cuerpo?

<p>Orina (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sustancia se produce en la reacción de CO2 y H2O en el sistema de compensación respiratoria?

<p>H2CO3 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes situaciones puede causar un aumento de la concentración de H+ en el cuerpo?

<p>Acidosis metabólica (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué compuestos se reclutan para regular el pH intracelular?

<p>Anillo imidazólico de histidina y fosfatos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los buffers urinarios?

<p>Excretar H+ y recuperar HCO3- (A)</p> Signup and view all the answers

El pH del jugo gástrico se encuentra en qué rango?

<p>0,90 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué método emplea el riñón para regular la concentración de bicarbonato?

<p>Recuperación y ganancia de HCO3- (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el valor de pK calculado a partir de k = 8 x 10-7?

<p>6,1 (D)</p> Signup and view all the answers

En la ecuación de Henderson-Hasselbalch, ¿qué representa el pK?

<p>El pH en el que un ácido está disociado al 50%. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene una elevación del PCO2 según el contenido?

<p>Aumento de la ventilación. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre el pH y la concentración de ion hidrógeno?

<p>A medida que el pH aumenta, la concentración de ion hidrógeno disminuye. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el pH es correcta?

<p>Un pH mayor a 7,4 indica alcalosis. (D)</p> Signup and view all the answers

Según la ecuación de Henderson-Hasselbalch, ¿cómo se calcula el pH?

<p>pH = pK + log([HCO3-]) / PCO2 (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el pH y la concentración de hidrogeniones durante la acidosis?

<p>El pH disminuye y la concentración de hidrogeniones aumenta. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal de la acidosis respiratoria?

<p>pH bajo y pCO2 elevado (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno acompaña comúnmente a la acidosis metabólica?

<p>Estupor (B)</p> Signup and view all the answers

En la alcalosis metabólica, ¿Qué alteración del bicarbonato se espera?

<p>Bicarbonato aumentado (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué valor de pCO2 se espera en la acidosis metabólica?

<p>Bajo (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué síntomas son típicos de la alcalosis metabólica?

<p>Confusión mental (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué condición aumenta la retención de CO2 en la acidosis respiratoria?

<p>Apnea central del sueño (A)</p> Signup and view all the answers

En la acidosis mixta, ¿cuál es el estado del pH?

<p>Bajo (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la excreción renal en la acidosis respiratoria?

<p>Aumenta la excreción de H+ (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la anhidrasa carbónica en el cuerpo humano?

<p>Facilitar la hidratación del CO2 para formar HCO3- (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los componentes que se forman tras la hidratación del CO2 en presencia de anhidrasa carbónica?

<p>HCO3- y H+ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes isoformas de la anhidrasa carbónica se encuentra en los seres humanos y se considera activa?

<p>CA I (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué metal es esencial para la actividad de la anhidrasa carbónica?

<p>Zinc (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántas familias distintas de anhidrasas carbónicas se han descrito hasta la fecha?

<p>Cinco (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol se propone que tiene la anhidrasa carbónica en enfermedades pulmonares?

<p>Control y progresión de la enfermedad (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué residuos de histidina en la anhidrasa carbónica son importantes para la coordinación del zinc?

<p>His 94, His 96 y His 119 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué compuestos transporta principalmente el CO2 en la sangre?

<p>Como HbCO2 y HCO3- (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Bicarbonate/carbonic acid buffer

A crucial extracellular buffer in blood, maintaining blood pH within a regulated range.

Histidine imidazole ring

An intracellular buffer system, playing a key role in regulating pH within cells.

Phosphate buffer system

An important buffer system in both intracellular and urine, maintaining pH balance and involved in kidney function.

Blood pH

Measure of hydrogen ion concentration in the blood

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Respiratory compensation

Short-term body response to blood pH changes via breathing adjustments

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Renal regulation

Longer-term pH regulation of blood by the kidneys; involved in the excretion and recovery of hydrogen ions and bicarbonate.

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Hipoventilation

Decreased breathing rate, leading to a buildup of CO2 in the blood, decreasing pH.

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Hyperventilation

Increased breathing rate, leads to loss of CO2 from the blood, increasing pH

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Buffering

Process in blood that helps maintain pH balance by resisting changes in pH when acids or bases are added.

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pH range

A critical range of pH, that living organisms must maintain to survive.

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Acid-Base Reaction

A chemical reaction between an acid and a base, forming a conjugate acid-base pair.

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Conjugate Acid-Base Pair

Two molecules that differ by one proton (H+).

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pH

Measure of acidity, related to the concentration of hydrogen ions (H+).

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Acid-Base Balance

The regulation of the concentration of H+ in the body; crucial for cell function.

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Volatile Acids

Acidic substances easily removed as a gas, mostly CO2.

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Non-Volatile Acids

Acidic substances not easily removed as a gas. Often byproducts of metabolism.

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Cell as a System

A thermodynamically unstable system requiring constant energy input for function; a system of selective membranes.

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Proton

A positively charged particle, the nucleus of a hydrogen atom.

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PCO2

Partial pressure of carbon dioxide in the blood; measures the tendency of CO2 to leave the system.

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CO2 Transport

Movement of carbon dioxide from tissues to the lungs.

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HCO3-

Bicarbonate ion; a major component in blood pH regulation.

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pH Regulation

Maintaining proper blood pH levels through the balance of acids and bases.

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CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> H+ + HCO3-

Chemical reaction showing the reversible conversion of carbon dioxide, water, carbonic acid, hydrogen ions, and bicarbonate.

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Blood pH

Measure of hydrogen ion concentration in the blood, maintaining a balance.

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[CO2]

Concentration of Free CO2 in body fluids

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Acid-Base Balance

The crucial equilibrium of acidity and alkalinity in the human body.

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Henderson-Hasselbalch Equation

An equation that relates blood pH to bicarbonate concentration and partial pressure of carbon dioxide.

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Blood pH

Measure of hydrogen ion concentration in blood; crucial for homeostasis. Normal range is 7.35-7.45.

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pK

pH value at which a component is half-dissociated in a solution.

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Bicarbonate Buffer System

Key buffer in blood, regulating pH by reacting with acids or bases.

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PCO2

Partial pressure of carbon dioxide in arterial blood.

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pH Variations

Changes in blood pH; acidosis (low pH) or alkalosis (high pH).

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CO2 Influence

PCO2 directly impacts blood pH via equation.

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Regulation of PCO2

Brain stem (respiratory center) stimulates lungs to regulate blood PCO2 to maintain pH.

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Carbon Dioxide Transport

The process of CO2 moving from tissues to the lungs for removal from the body. Three major ways CO2 is transported in blood.

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Anhidrase Carbonica

A zinc-dependent metalloenzyme that catalyzes the reversible hydration of CO2 into bicarbonate and H+ in red blood cells and tissues.

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CO2 Transport in Blood

CO2 is transported in the blood in three forms: dissolved CO2, carbaminohemoglobin, and bicarbonate.

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Bicarbonate Buffer System

A critical buffer system in the blood that maintains appropriate pH by regulating CO2, H2CO3, and HCO3- levels to resist changes in pH caused by acids or bases.

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Blood pH Regulation

Maintaining blood pH in a narrow range through the interaction of carbonic acid and bicarbonate ions.

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CO2 exchange in lungs

CO2 from tissues diffuses into the alveoli, and then out of the body.

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Carbonic Anhydrase Isoforms

Different forms of carbonic anhydrase with diverse properties and functions, including 16 isoforms in humans (CA I-XIV).

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Anhidrase Carbonica Functionalities

Carbonic anhydrase plays a role in many cellular processes.

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Acidosis Respiratoria

A condition where the body's pH is low, and the partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) is high, due to insufficient respiration.

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Alcalosis Respiratoria

A condition where the body's pH is high, and the partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) is low, due to excessive breathing.

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Acidosis Metabólica

A condition where the body's pH is low, and the bicarbonate (HCO3) level is low. Often due to excess acid production.

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Alcalosis Metabólica

A condition where the body's pH is high, and the bicarbonate (HCO3) level is high. Often due to excessive loss of acids.

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Acidosis Mixta

A condition representing the combination of acidosis types (metabolism, respiration), resulting in decreased blood pH.

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Alcalosis Mixta

A combination of alkalosis types (metabolism, respiration), resulting in increased blood pH.

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pH

A measure of acidity or alkalinity in the body fluids; an important biological parameter.

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Compensación Renal

The kidneys' response to acid-base imbalances, by adjusting the excretion of hydrogen ions and bicarbonate.

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Study Notes

Ácidos y Bases

  • El pH, PCO₂ y HCO₃ son factores clave en la homeostasis ácido-base.
  • La información provino de un profesor de la UNMSM - USMP.
  • El hospital donde trabaja el profesor se especializa en emergencias pediátricas.

Caso clínico 1

  • Niño de 7 meses deshidratado con vómitos, diarrea y fiebre.
  • Examen físico: frecuencia respiratoria de 60x', frecuencia cardíaca de 160x', ojos hundidos, piel y mucosas secas.
  • Exámenes auxiliares: Hb 11.6 gr%, Hto: 39%, leucocitos: 14.900 mm3 (N 63%, L 30%, M 7%), plaquetas: 322.000/mm3, osmolaridad 295mOs/L, Na: 137 mEq/L, K: 5.6 mEq/L, Ca iónico: 1,2 mmol/L, pH: 7.20, pCO2: 25mmHg, CO3H: 11 mEq/L, E.B.: -19mEq/L, Lactato: 5.3 mmol/L, Creatinina: 4.2 mgr%.

Caso clínico 2

  • Paciente de 86 años que ingresa por insuficiencia respiratoria y obnubilación.
  • Antecedentes personales: Diabetes tipo 2 y bocio.
  • 12 días antes sufrió un traumatismo en el hombro derecho.
  • Examen físico: intensa obnubilación, ictericia cutáneo mucosa, hematoma en brazo derecho, PA: 134/81 mmHg, FC: 107, Tº: 37,8° C, Sat: 97% con O2 al 40%, FR:32, MV disminuido en ambos hemitórax, PVC: 21 mmHg.
  • Exámenes auxiliares: L:15.500 S 80% A 1%; Hto 38%; Hb 12,3; Plaquetas 307.000; Cefalina 31; act. Protrombina 84%; INR 1,1; Dímero D: 3,7; Glucosa 498; Urea 67; Creatinina 0,8; Bilirrubina total: 6,4; GOT: 100; GPT: 114; Amilasa: 8; LDH: 413; Na: 137; K: 4; Ácido Láctico: 1; CPK: 18; Mioglobina: 60; Troponina T: 0,01.

Caso clínico 3

  • Mujer de 12 años con antecedente de atopía.
  • Inicia cuadro hace 15 días con mal estado general, hiporexia, astenia, adinamia e ictericia.
  • Exámenes: Hb 10.3 g/dL, L 27,600/mm3, A 6% y 36,000 plaquetas/mm3; TGO: 1 148 U/L, TGP: 618 U/L, gasometría con acidosis metabólica y potasio sérico de 5.8 mEq/L; Radiografía de tórax con infiltrado macronodular basal y medio, múltiple, bilateral.

Historia

  • La observación clínica del equilibrio ácido-base precedió a los estudios fisiológicos y químicos.
  • W.B. O'Shaugnessy (1831) observó en la epidemia del cólera la presencia de todas las sales ausentes en la sangre, especialmente el carbonato de sodio.
  • A finales del siglo XIX y comienzos del XX, se realizaron diversas observaciones experimentales sobre la acidez de la orina y el efecto beneficioso del bicarbonato sódico en pacientes con cólera.

Variables fisiológicas

  • El pH, la PCO2, y el bicarbonato (HCO3) son variables clave en el equilibrio ácido-base del organismo.

Rol fisiológico del CO2

  • El CO2 es un producto de la actividad celular.
  • Activa la bomba de protones.
  • Facilita la entrada a los tejidos y fluidos.
  • Participa en el proceso de formación de bicarbonato.

Rol fisiológico del bicarbonato (HCO3)

  • Bicarbonato juega un rol cuantitativo en la regulación del equilibrio ácido-base.
  • La concentración promedio en el cuerpo es de 24mEq/L.
  • Es un ión único y fugaz.
  • Transporte a través de la proteína de la banda 3 o intercambiador aniónico 1 (AE1), hasta el plasma.

pCO2

  • Representa la presión parcial de CO2.
  • Expresado en mmHg.
  • El cambio de pCO2 es un mecanismo rápido para regular el pH.

Anhidrasa carbónica

  • Es una metaloenzima que cataliza la hidratación del CO2.
  • Tiene cinco familias, cuatro subgrupos y catorce isoformas en humanos.
  • Tiene amplia distribución celular.
  • Se plantea que posee un rol en la génesis, control y progreso de las enfermedades pulmonares como asma, EPOC y aterosclerosis.

Equilibrio ácido-base

  • Balance entre el ingreso y salida de ácidos o bases en un sistema.
  • Determinado con un intervalo definido.
  • Regula el pH para mantenerlo en un rango estable.
  • El equilibrio se ve afectado a los cambios de las variables: pH, PCO2, y HCO₃, en un rango estable y estrecho.

Otros

  • Existen diferentes sistemas tampón en el organismo para regular el pH, tanto extracelulares como intracelulares, como el bicarbonato o el fosfato.
  • La ecuación de Henderson-Hasselbalch relaciona el pH con la concentración de bicarbonato y CO2.
  • La compensación respiratoria y renal actúan para mantener el equilibrio ácido-base.
  • Se describió la relación entre cambios en el pH y la concentración de iones de hidrógeno.
  • Los trastornos en el equilibrio ácido-base no son la enfermedad en sí, sino una expresión de esta y otras veces una respuesta a ella. No son causa sino consecuencia.

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