[PORTADA]


ÁCIDO CARBÓNICO - BICARBONATO

En los animales con pulmones, el sistema amortiguador carbónico/bicarbonato es especialmente efectivo. En estos animales, el H2CO3 del plasma sanguíneo está en equilibrio con el CO2 gaseoso presente en el espacio aéreo de los pulmones, lo que supone una reserva prácticamente ilimitada de CO2 que puede participar en el equilibrio. En este sistema tampón tienen lugar 3 equilibrios reversibles entre el CO2 gaseoso de los pulmones y el bicarbonato disuelto en la sangre (Figura de la derecha y Figura inferior).

En este sistema amortiguador, la forma ácido es la suma de la [CO2] y de la [H2CO3], y la forma sal es la [HCO3-]. El H2CO3 es un ácido moderadamente fuerte, con un pK aproximado de 3,1. Sin embargo, como sólo una milésima parte del CO2 disuelto en agua se transforma en ácido carbónico, y como la [CO2] se incluye en la ecuación de disociación, resulta un pK de 6,1 (una constante de equilibrio mil veces menor). Por lo tanto, el pK, tomando en consideración la totalidad del ácido, es de 6,1:

La ecuación que se aplica a este sistema amortiguador es:

de donde resulta que al pH fisiológico de 7,4:

En estas condiciones, la [H2CO3] puede considerarse como despreciable frente a la [CO2]. Todo cambio en la proporción HCO3-/CO2 se verá reflejado en una variación del pH.

Para determinar las concentraciones de las formas sal y ácido presentes en el sistema amortiguador se transforma todo el bicarbonato en CO2 mediante la adición de un ácido (AH). La reacción es la siguiente:

El CO2 liberado se puede medir experimentalmente y corresponde a la suma del CO2 procedente de la transformación del HCO3- (forma sal) y del CO2 originalmente disuelto en el plasma (forma ácido). A este valor (la suma de las formas sal y ácido) se le llama reserva alcalina. En condiciones normales, el plasma tiene una reserva alcalina de 25,2 miliequivalentes (mEq) de CO2 por litro. Como a pH 7,4 la proporción entre la forma sal y la forma ácido es de 20, resulta que:

  • [HCO3-] = [sal] = 24 mEq/l (95,24%)
  • [CO2] = [ácido] = 1,2 mEq/l (4,76%)

En los pulmones, la [CO2(g)] que está en equilibrio con el CO2 disuelto en la sangre se puede expresar en forma de una presión parcial de CO2 que, en estas condiciones, es de 40 mm Hg. Según la ley de Henry, la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a su presión parcial:

Así, conociendo la presión parcial del CO2 en los pulmones, la ley de Henry nos permite conocer cuánto CO2 va a estar disuelto en el plasma:

[CO2] = 0,03 • PCO2

Y viceversa, si conocemos la [CO2] disuelta en la sangre, podemos saber cuál será la presión parcial del CO2 gaseoso en equilibrio con ese plasma.

ENLACES

El bicarbonato como tampón biológico (El proyecto biológico)

pH regulation during exercise

Acid-base physiology