El equilibrio ácido-base es fundamental para el funcionamiento óptimo del organismo, ya que regula procesos fisiológicos críticos y previene alteraciones patológicas. Su importancia biomédica y los mecanismos de producción de amortiguadores (tampones) se detallan a continuación:
Importancia biomédica del equilibrio ácido-base
Funcionamiento celular:
Mantener un pH adecuado (7.35-7.45 en sangre) es esencial para la supervivencia celular, permitiendo procesos como la división celular, la síntesis de proteínas y la actividad enzimática27. Alteraciones como la acidosis (pH < 7.35) o alcalosis (pH > 7.45) pueden dañar tejidos y provocar disfunciones orgánicas.Metabolismo y transporte de nutrientes:
La regulación del pH influye en la eficiencia de reacciones metabólicas, como la oxidación de glucosa y lípidos, y en el transporte de oxígeno y nutrientes a través de membranas celulares.Sistema inmune:
Un pH equilibrado fortalece la respuesta inmunológica. Por ejemplo, células como los linfocitos requieren un medio ligeramente alcalino para combatir patógenos, mientras que la acidosis aumenta la susceptibilidad a infecciones.Protección ósea y muscular:
La acidosis crónica puede liberar calcio de los huesos, debilitándolos, y alterar la contractilidad muscular.Función renal y respiratoria:
Riñones y pulmones trabajan conjuntamente para excretar ácidos (vía orina) o CO₂ (vía exhalación), ajustando los niveles de bicarbonato (HCO₃⁻) y dióxido de carbono (CO₂)
Producción de amortiguadores (buffers o tampones)
Los sistemas tampón son soluciones que neutralizan ácidos o bases para minimizar cambios bruscos en el pH. Los principales son:
| Sistema | Componentes | Localización | Mecanismo |
|---|---|---|---|
| Bicarbonato/CO₂ | HCO₃⁻/CO₂ | Plasma, líquido intersticial | Regula el pH mediante la ecuación: CO2+H2O↔H2CO3↔H++HCO3−CO2+H2O↔H2CO3↔H++HCO3−457. |
| Fosfato | H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ | Riñones, células | Neutraliza ácidos en la orina y regula el pH intracelular36. |
| Proteínas | Hemoglobina, albúmina | Sangre, células | La hemoglobina capta H⁺ en tejidos y los libera en los pulmones46. |
| Amortiguadores óseos | Carbonato de calcio | Huesos | Libera iones alcalinos para neutralizar excesos de ácidos4. |
Mecanismos de acción
Amortiguadores químicos: Actúan en segundos mediante reacciones de neutralización. Por ejemplo, el sistema bicarbonato/CO₂ sigue la ecuación de Henderson-Hasselbalch:
pH=pKa+log([HCO3−][CO2])pH=pKa+log([CO2][HCO3−])
Regulación respiratoria: Ajusta la ventilación pulmonar para eliminar CO₂ y reducir la acidez en minutos.
Regulación renal: Modifica la excreción de H⁺ y la reabsorción de HCO₃⁻ en horas o días34.
BIBLIOGRAFÍA
Aristizábal-Salazar, R. E., Calvo-Torres, L. F., Valencia-Arango, L. A., Montoya-Cañon, M., Barbosa-Gantiva, O., & Hincapié-Baena, V. (2015). Equilibrio ácido-base: el mejor enfoque clínico. Colombian journal of anesthesiology, 43(3), 219–224. https://doi.org/10.1016/j.rca.2015.04.001
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Lewis, J. L., III. (2023, julio 5). Regulación del equilibrio ácido base. Manual MSD versión para profesionales; Manuales MSD. https://www.msdmanuals.com/es/professional/trastornos-endocrinol%C3%B3gicos-y-metab%C3%B3licos/regulaci%C3%B3n-y-trastornos-del-equilibrio-%C3%A1cido-base/regulaci%C3%B3n-del-equilibrio-%C3%A1cido-base
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