IMPORTANCIA BIOMÉDICA DEL MANTENIMIENTO DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE: AMORTIGUADORES, BUFFERS O TAMPONES
Conservar el equilibrio ácido-base es fundamental para el adecuado funcionamiento celular, la actividad enzimática y el desempeño fisiológico general del cuerpo. El pH normal de la sangre se mantiene dentro de un rango muy estrecho, entre 7,35 y 7,45; cualquier alteración fuera de estos límites puede afectar seriamente la viabilidad celular, la contracción del músculo cardíaco, la oxigenación de los tejidos y el correcto funcionamiento del sistema nervioso.
Es por esto, que podemos determinar que la importancia biomédica del equilibrio ácido-base es:
1. Función enzimática óptima:
o Las enzimas tienen una actividad máxima en un rango de pH específico. Alteraciones pueden causar fallo metabólico generalizado, ya sea por acidosis o alcalosis.
2. Actividad neuromuscular y cardíaca:
o La acidosis reduce la excitabilidad neuromuscular, pudiendo causar depresión del sistema nervioso central y bradicardia.
o La alcalosis aumenta la excitabilidad, pudiendo inducir tetania o arritmias.
3. Oxigenación tisular:
o Cambios en pH afectan la curva de disociación de la hemoglobina (efecto Bohr): en acidosis, se facilita la liberación de oxígeno; en alcalosis, se dificulta.
4. Homeostasis celular y equilibrio iónico:
o Alteraciones de pH afectan el intercambio de H⁺ por otros iones como K⁺, lo que puede desencadenar hiperkalemia o hipokalemia, con efectos cardíacos graves.
Los sistemas tampón representan la primera barrera protectora frente a las variaciones del pH. Su función consiste en contrarrestar ácidos o bases fuertes a través de reacciones químicas reversibles. Los más importantes incluyen:
1. Sistema bicarbonato (HCO₃⁻ / H₂CO₃) – Principal en plasma
• Reacción clave:
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ ( H+) + HCO3−
• Regulación:
o Pulmones eliminan CO₂ (regulación rápida del componente ácido).
o Riñones reabsorben HCO₃⁻ y excretan H⁺ (regulación lenta pero sostenida).
• Importancia clínica: Base del análisis de gases arteriales; alteraciones reflejan acidosis o alcalosis respiratoria/metabólica.
2. Sistema fosfato (HPO₄²⁻ / H₂PO₄⁻) – Importante en el LEC y riñón
• Actúa principalmente en túbulos renales tamponando H⁺ en la orina.
• Tiene menor capacidad que el sistema bicarbonato, pero es eficaz en pH más ácidos.
3. Sistema de proteínas (principalmente hemoglobina)
• Las proteínas plasmáticas y la Hb actúan como tampones intracelulares gracias a sus grupos amino y carboxilo.
• La hemoglobina desoxigenada es un excelente buffer de H⁺, crucial en los eritrocitos.
Conservar el equilibrio ácido-base es fundamental para el adecuado funcionamiento celular, la actividad enzimática y el desempeño fisiológico general del cuerpo. El pH normal de la sangre se mantiene dentro de un rango muy estrecho, entre 7,35 y 7,45; cualquier alteración fuera de estos límites puede afectar seriamente la viabilidad celular, la contracción del músculo cardíaco, la oxigenación de los tejidos y el correcto funcionamiento del sistema nervioso.
Es por esto, que podemos determinar que la importancia biomédica del equilibrio ácido-base es:
1. Función enzimática óptima:
o Las enzimas tienen una actividad máxima en un rango de pH específico. Alteraciones pueden causar fallo metabólico generalizado, ya sea por acidosis o alcalosis.
2. Actividad neuromuscular y cardíaca:
o La acidosis reduce la excitabilidad neuromuscular, pudiendo causar depresión del sistema nervioso central y bradicardia.
o La alcalosis aumenta la excitabilidad, pudiendo inducir tetania o arritmias.
3. Oxigenación tisular:
o Cambios en pH afectan la curva de disociación de la hemoglobina (efecto Bohr): en acidosis, se facilita la liberación de oxígeno; en alcalosis, se dificulta.
4. Homeostasis celular y equilibrio iónico:
o Alteraciones de pH afectan el intercambio de H⁺ por otros iones como K⁺, lo que puede desencadenar hiperkalemia o hipokalemia, con efectos cardíacos graves.
Los sistemas tampón representan la primera barrera protectora frente a las variaciones del pH. Su función consiste en contrarrestar ácidos o bases fuertes a través de reacciones químicas reversibles. Los más importantes incluyen:
1. Sistema bicarbonato (HCO₃⁻ / H₂CO₃) – Principal en plasma
• Reacción clave:
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ ( H+) + HCO3−
• Regulación:
o Pulmones eliminan CO₂ (regulación rápida del componente ácido).
o Riñones reabsorben HCO₃⁻ y excretan H⁺ (regulación lenta pero sostenida).
• Importancia clínica: Base del análisis de gases arteriales; alteraciones reflejan acidosis o alcalosis respiratoria/metabólica.
2. Sistema fosfato (HPO₄²⁻ / H₂PO₄⁻) – Importante en el LEC y riñón
• Actúa principalmente en túbulos renales tamponando H⁺ en la orina.
• Tiene menor capacidad que el sistema bicarbonato, pero es eficaz en pH más ácidos.
3. Sistema de proteínas (principalmente hemoglobina)
• Las proteínas plasmáticas y la Hb actúan como tampones intracelulares gracias a sus grupos amino y carboxilo.
• La hemoglobina desoxigenada es un excelente buffer de H⁺, crucial en los eritrocitos.