El equilibrio ácido-base es esencial para el funcionamiento saludable del cuerpo humano, ya que incluso pequeñas desviaciones en el pH sanguíneo pueden alterar de forma crítica las funciones celulares y orgánicas. Este balance determina si la sangre es más ácida o más básica, y debe mantenerse dentro de un rango estrecho (7,35–7,45), levemente alcalino, para garantizar la estabilidad del medio interno.
Desde una perspectiva biomédica, este equilibrio es regulado por tres sistemas clave: los pulmones, los riñones y los sistemas amortiguadores (buffers). Los pulmones contribuyen mediante la eliminación del dióxido de carbono, un componente ácido, ajustando la respiración en respuesta a las variaciones del pH. Por su parte, los riñones intervienen controlando la excreción de ácidos y bases, aunque de forma más lenta. Además, el sistema de amortiguadores, como el del bicarbonato/ácido carbónico, actúa de inmediato para neutralizar cambios bruscos en el pH.
La importancia de mantener este equilibrio radica en su impacto sobre procesos vitales como la función enzimática, el transporte de oxígeno, la actividad neuromuscular y la regulación metabólica. Alteraciones en el equilibrio, ya sea por exceso de ácidos (acidosis) o de bases (alcalosis), pueden ser señales de enfermedades graves, por lo que su evaluación es clave en el diagnóstico médico (Lewis, 2023).
Producción y función de los amortiguadores fisiológicos
En el cuerpo humano, la actividad metabólica genera de forma continua ácidos orgánicos y otras sustancias que modifican el pH de los fluidos intra y extracelulares. Para evitar alteraciones perjudiciales en el equilibrio ácido-base, el organismo cuenta con mecanismos de regulación inmediatos conocidos como sistemas tampón o amortiguadores fisiológicos. Estos sistemas actúan neutralizando los cambios en la acidez o alcalinidad, mediante reacciones químicas rápidas entre ácidos y bases débiles.
Estos amortiguadores están formados por pares de compuestos: un ácido débil y su base conjugada o una base débil con su ácido conjugado. Su función es mantener el pH estable ante variaciones bruscas, neutralizando excesos de protones (H⁺) o de iones hidroxilo (OH⁻) dependiendo del caso. Entre los principales sistemas de amortiguación se encuentran:
- El sistema bicarbonato (HCO₃⁻/H₂CO₃), que predomina en el plasma sanguíneo y es el más importante a nivel sistémico. Permite transportar CO₂ en forma de ácido carbónico, que luego se elimina por los pulmones. Si este sistema se ve sobrepasado, los riñones intervienen regenerando bicarbonato y excretando protones en la orina.
- El sistema fosfato (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻), con mayor relevancia a nivel intracelular y en la orina, donde participa también en la eliminación de hidrogeniones a través de un intercambio con iones sodio (Na⁺), contribuyendo a la regulación del pH urinario.
- Las proteínas, como la hemoglobina, también actúan como amortiguadores, principalmente dentro de los glóbulos rojos. Gracias a grupos químicos como el imidazol de la histidina, estas moléculas pueden captar o liberar protones según el pH del medio. La hemoglobina desoxigenada, en particular, tiene una alta capacidad tamponadora al aceptar protones que se generan durante el transporte de dióxido de carbono.
Estos sistemas, en conjunto, forman una defensa crucial contra desequilibrios ácido-base, funcionando de manera coordinada con los pulmones y los riñones para mantener el pH sanguíneo en valores compatibles con la vida, típicamente entre 7.35 y 7.45 (Bustamante y Cordòn, 2014).
REFERENCIAS:
Bustamante, G., & Cordòn, C. (2014). AMORTIGUADORES ( BUFFERS). Revistasbolivianas. http://revistasbolivianas.umsa.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2304-37682014000100003&lng=en&nrm=iso
Lewis, J. (2023). Introducción al equilibrio ácido-básico. www.mdsmanuals.com. https://www.msdmanuals.com/es/hogar/trastornos-hormonales-y-metab%C3%B3licos/equilibrio-%C3%A1cido-b%C3%A1sico/introducci%C3%B3n-al-equilibrio-%C3%A1cido-b%C3%A1sico