Regulación ácido y base, Apuntes de Fisiología Humana

¡Descarga Regulación ácido y base y más Apuntes en PDF de Fisiología Humana solo en Docsity! 1  Los procesos metabólicos producen constantemente ácidos y en un menor grado bases.  La homeostasis ácido-base tiene una mayor influencia en la función de las proteínas.  La reactividad del protón (H+) afecta la carga, configuración y función proteica y así altera en forma crítica la actividad de órganos y tejidos.  El pH normal sanguíneo es de 7,41 + 0,04.  El pH intracelular es de 7,1 debido al metabolismo ácido que se lleva a cabo en las mismas.  Los valores de pH compatibles con la vida son entre 6,8 y 7,8. PRINCIPALES CONSECUENCIAS ADVERSAS DE LA ACIDEMIA GRAVE (pH < 7,2) PRINCIPALES CONSECUENCIAS ADVERSAS DE LA ALCALEMIA GRAVE (pH > 7,6) Deterioro de la contractilidad cardíaca Constricción arteriolar Dilatación arteriolar, venoconstricción y centralización del volumen sanguíneo Reducción del flujo sanguíneo coronario Aumento de la resistencia vascular pulmonar Reducción del umbral anginoso Predisposición a refractario Sensibilización a arritmias reentrantes y reducción del umbral de fibrilación ventricular Arritmias supraventriculares y ventriculares. Atenuación de las catecolaminas de la capacidad de respuesta cardiovascular Hipoventilación con hipercapnia e hipoxemia concomitantes Hiperventilación respiratoria Estimulación de la glucólisis anaeróbica y la producción de ácidos orgánicos. Disminución de la fuerza de los músculos respiratorios y movimiento de fatiga muscular Disminución de la concentración plasmática de calcio ionizado Disnea Metabólica Hipomagnesemia e hipofosfatemia Aumento de las demandas metabólicas Reducción del flujo sanguíneo cerebral Resistencia a la insulina Hipopotasemia Inhibición de la glucólisis anaeróbica Reducción de la síntesis de ATP Hiperpotasemia Tetania, convulsiones, letargia, delirio y estupor Aumento de la degradación de proteínas Cerebral Inhibición del metabolismo y regulación del volumen celular Obnubilación y coma .  El equilibrio ácido-base se encuentra asociado al balance de líquidos y electrolitos, por lo que una alteración en cualquiera de los dos sistemas provoca un disturbio en el otro.  El metabolismo ácido desafía el equilibrio ácido-base del organismo.  Principal formador de ácido volátil (CO2): oxidación de la glucosa y de los ácidos grasos por completo a CO2 que es excretado por el sistema respiratorio.  La glucosa y ácidos grasos pueden oxidarse en forma incompleta para dar Ácido Láctico y cuerpos Cetónicos.  Aminoácidos sulfurados: cisteína y metionina  Aminoácidos protondos: arginina y lisina.  Ácidos no volátiles: Sulfúrico y clorhídrico.  La oxidación de aminoácidos sulfurados y de aminoácidos protonados da lugar a la formación de los ácidos no volátiles.  Los ácidos no volátiles en exceso no circulan libremente sino que son tamponados inmediatamente por HCO3- (bicarbonato).  El Sulfato y Cloruros se eliminan por orina y el riñón debe reponer el HCO3- consumido.  Regulación respiratoria: 13000 mmol/día (Ácido Volátil)   (  H2SO4 como sulfato de origen proteico Cys y Met.  H2PO4 como fosfato alimentario e hidrólisis de ésteres P  HCl metabolismo de Lis, Arg, His.  Ácido Láctico de la fermentación Láctica ante una escasez de O2.  Ácido úrico del metabolismo de las purinas y Cuerpos Cetónicos, Ante una cetoacidosis diabética por falta de insulina. 2 1. Pasivo: Sistemas buffer. Sólo amortigua, no soluciona el problema de base. El extracelular es inmediato y el intracelular actúa en 2 a 4 horas. 2. Sistema respiratorio: regula el CO2 mediante la ventilación. Aumenta la ventilación si hay acidosis y disminuye si hay alcalosis siempre que el disturbio primario no esté asociado al sistema respiratorio. No logra compensaciones totales. Comienza a actuar en minutos y su máxima acción la logra a la hora. 3. Sistema renal: logra compensaciones totales. Es el más importante. Comienza a actuar a las pocas horas y la máxima compensación la logra en días.  Dependen de la cantidad de sus componentes y de la cercanía de su pKa con el pH sanguíneo, así como también de la relación ácido / base conjugada.  Buffer CO2/HCO3 es el más importante y su función es a nivel extracelular. El CO2 no es un ácido en sí mismo, pero al solubilizarse en agua produce ácido carbónico. Es efectivo en presencia de anhidrasa carbónica (esta enzima se encuentra dentro de los glóbulos rojos).  Buffer HPO4 2- / H2PO4- se encuentra en mucho menor concentración (2 mM) y es más difícil de regular. Por otro lado su pKa es más cercana al pH sanguíneo. Es importante a nivel intracelular por los fosfatos orgánicos.  Buffer Carbonato, los huesos ejercen su acción como buffer extracelular a través de la solubilización de carbonato de calcio. Una sobrecarga aguda de ácido es tamponada en los huesos.  Buffer Proteínas es el buffer cuantitativamente más importante, pero su regulación es imposible ya que no están sujetas a cambios como aumento o disminución al igual que otros sistemas buffer. Tienen un pKa variable según la proteína y abarcan un amplio rango de pH.  En la ausencia de Hemoglobina el transporte de O2 sería imposible y así el organismo pasaría de un metabolismo oxidativo a uno fermentativo con el consecuente aumento de ácido Láctico y acidificación de la sangre.  La función principal de la hemoglobina es el transporte de oxígeno y el transporte de protones, debido a su alta concentración y al tamponamiento del CO2 de los tejidos.  El CO2 se transporta en sangre un 70% como HCO3- dentro del glóbulo rojo, un 27% como compuestos carbamínicos y un 3% disuelto.  Sistemas buffer en los distintos compartimentos:  Sangre: bicarbonato y las proteínas.  Espacio intersticial: proteínas  Espacio intracelular: proteínas, buffer de PO43-  Principio isohídrico: todos los buffer existen en equilibrio en el plasma y actúan simultáneamente, la concentración de protones y la capacidad reguladora puede ser explicado mediante el uso de uno sólo de ellos ya que cuando un buffer neutraliza protones afecta al resto de los buffers del mismo compartimiento. 5 Los riñones son importantes en la regulación del equilibrio ácido- base. En los riñones se produce:  Excreción de la carga ácida producida diariamente como ácido no volátil (Sulfúrico y clorhídrico).  Reabsorción del HCO3- filtrado.  Su respuesta se demore unos días logra compensaciones totales de los disturbios del equilibrio. Para mantener el equilibrio ácido-base los riñones deben:  Filtrar 4500 meq/día de Bicarbonato (HCO3-).  Produce 50 a 100 meq/día de ácidos no volátil (Sulfúrico y Clorhídrico). Las nefronas secretan unos 4600 meq/día de H+. Ese H+ es el responsable por la acidificación de la orina (pH máx. 4,5). Los ácidos fuertes (H2SO4 y HCl) se excretan cómo sales sódicas. Sales sódicas: Sustancia consistente en cloruro de sodio, ordinariamente blanca, cristalina, de sabor propio y muy soluble en agua. Fosfato urinario: pKa= 5,75 Cuerpos Cetónicos: pKa = 4,8. Creatina: pKa = 4,97 Ácidos titulables: es posible llevar a cabo una titulación1 para ver la cantidad de ellos.  La titulación se mide por la cantidad de Na(OH) que hay que agregarle a una orina de 24 hs. Para llevar su pH a 7.4. En condiciones normales es de 10 a 40 meq/día. El Fosfato es el principal tampón urinario. Reabsorción de Bicarbonato en la Nefrona  Ocurre 85% en el túbulo proximal.  El asa de Henle reabsorbe un 10%.  Una porción más pequeña de Bicarbonato es reabsorbida en túbulo distal y colector. 6  Regulación renal de la absorción de bicarbonato  La secreción de H+ y la reabsorción de HCO3- son dependientes del pH intracelular de las células que conforman los úmulos renales.  En una acidosis  H+ en la sangre, en el interior celular por intercambio con K+.  El pH extracelular es el mayor regulador de la excreción de H+.  El amoníaco (NH3) es producido en el riñón y es el tampón más importante de la orina.  Los mecanismos de alcalinización de la orina:  Disminuir la tasa de reabsorción de bicarbonato filtrado.  La máxima alcalinización de la orina es hasta Ph de 7,5.  Acidemia valor de ph sanguíneo menor a 7,35.  Una acidosis no siempre se presenta con Acidemia.  Alcalemia para el valor de ph sanguíneo mayor a 7,45.  Una alcalosis no siempre se presenta con alcalemia.  Acidosis respiratoria:  Se caracteriza por una pH (H+) , debido a una pCO2 , y un  de bicarbonatos en plasma.  En la acidosis respiratoria aguda casi todos los hidrogeniones generados son amortiguados por los tampones intracelulares. Lo máximo que se eleva la cifra de bicarbonato en plasma es 2- 3mmol/L.  Por cada 10 mmHg de incremento de la pCO2 la concentración sanguínea de bicarbonato aumenta en 1mmol/L.  En la acidosis respiratoria crónica, el bicarbonato plasmático se eleva 3-4 mmol/L , por cada 10 mmHg de incremento de la pCO2 se eleva hasta niveles de 80mmHg.  Alcalosis respiratoria:  Se caracteriza por un pH, pCO2 y como consecuencia de una hiperventilación.  Por cada 10 mmHg de descenso de la pCO2, el bicarbonato en plasma desciende 2 mmol/L.  Acidosis metabólica  Se caracteriza por un  pH ( H+), concentración plasmática de bicarbonato (trastorno primario) y de  pCO2 (trastorno secundario).  El pCO2 corresponde a un estímulo del centro respiratorio debido a la Acidemia. Si la acidosis metabólica no está complicada, la caída de la pCO2 (en mmHg) equivale a 11,5 veces el descenso del bicarbonato en mmol/. 7 1. Valores que podría encontrar en un paciente con alcalosis metabólica parcialmente compensada:  Ph: 7,50 PCO2: 50 mmHg  HCO3: 34 meq/Lt 2. Regulación del equilibrio ácido base:  En el sistema renal, la excreción de H+ y reabsorción de HCO3, depende del Ph intracelular como regulador principal.  La reabsorción de HCO3 es más eficiente en el túbulo proximal debido a la presencia de la anhidrasa carbónica.  Los ácidos fuertes son eliminados como sales sódicas debido a que necesitan un Ph muy bajo para ser eliminados protonados.  El sistema respiratorio actúa regulando la CO2 a través dela ventilación pulmonar, este actúa rápidamente logrando compensar los disturbios parcialmente.  La hemoglobina puede formar distintos buffer según se encuentre oxigenada o no. Cobra importancia en la regulación ácido base debido a su alta concentración en el organismo. 3. Los sistemas Buffer actúan:  Inmediatamente y sólo evitan cambios bruscos en el Ph. 4. Para evaluar el estado ácido base de un paciente se puede medir los componentes del buffer del organismo:  Se utiliza el buffer HCO3 / PCO2 ya que ambos componentes son regulados por sistema renal y respiratorio respectivamente constituyendo un sistema "abierto". 5. Paciente con una acidosis respiratoria totalmente compensada: 6. En el buffer formado por ácido acético/acetato de potasio:  El medio en estudio sufre un leve descenso de Ph ante el agregado de HCl. 7. La Acetazolamida se utiliza como fármaco en el tratamiento de diversas patologías como edemas, cuadros de retención hidrosalina, algunos tipos de glaucoma, hipertensión endocraneana (disminuye el LCR) y epilepsia (epilepsia tipo petit mal)...su mecanismo de acción es la inhibición de la anhidrasa carbónica. Que efecto tendrá sobre la homeostasis ácido base?  Acidosis metabólica por pérdida renal de HCO3 y Generación de orina más alcalina  Los efectos diuréticos de la acetazolamida se deben a su acción sobre la reacción de deshidratación reversible del dióxido de carbono y la deshidratación del ácido carbónico en el riñón, lo que resulta en una pérdida del anión bicarbonato (HCO3), eliminando agua, sodio y potasio. De este modo se produce una alcalinización de la orina y un aumento de la diuresis. Como resultado de esta alcalinización de la orina, se produce un incremento de la reabsorción del ion amoníaco NH3+, en los túbulos renales. También aumenta la eliminación de iones fosfato; el Calcio y el magnesio no se alteran. Como resultado se produce una acidosis metabólica con retención de iones cloruro. 8. Los quimorreceptores centrales son sensibles a cambios:  PCO2