[PORTADA]


REGULACIÓN DEL pH DE LA SANGRE

 

El pH normal de la sangre se sitúa entre 7,35 y 7,45, lo que corresponde a una [H+] en torno a 40 nM. Como el pK del tampón bicarbonato es 6,1, bastante alejado del pH normal de la sangre, su eficacia amortiguadora es muy reducida. Sin embargo, su importancia fisiológica es enorme ya que:

Los pulmones y los riñones regulan la presión parcial de CO2 y la [HCO3-], respectivamente, lo que permite mantener el pH de la sangre dentro de los valores normales

Si el pH de la sangre cae por debajo de 7,35 se produce una acidosis y si sube por encima de 7,45 se produce una alcalosis. Como el origen de las desviaciones del pH puede ser de tipo metabólico o de tipo respiratorio, se distinguen cuatro tipos de desajustes:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PAPEL DEL SISTEMA RESPIRATORIO


El sistema respiratorio puede compensar eficientemente y en cuestión de minutos cambios de pH. Modificando la frecuencia respiratoria se puede variar la [CO2] disuelta en la sangre y corregir así las desviaciones de pH. Sin embargo, su capacidad para compensar estas alteraciones es limitada.

El aparato respiratorio tiene quimiorreceptores sensibles a la concentración de H+ ubicados en el bulbo raquídeo, en la aorta y en la bifurcación de las carótidas:

  • La acidemia estimula a estos receptores y provoca un aumento de la actividad ventilatoria, lo que produce una mayor eliminación de CO2. La presión parcial de CO2 en los pulmones descenderá, y disminuye la cantidad de CO2 disuelta en sangre. El cociente HCO3-/CO2 aumentará, al igual que su logaritmo y el pH, con lo que se corrige la acidemia (ver tabla inferior).
Cambios en la frecuencia respiratoria corrigen desviaciones del pH
Hiperventilación
Hipoventilación
  • La alcalemia provoca una menor ventilación, con lo que la presión parcial de CO2 en los pulmones aumentará y habrá más CO2 disuelto en la sangre. El cociente HCO3-/CO2 disminuirá, al igual que el pH, con lo que se corrige la alcalemia (ver tabla superior).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PAPEL DE LOS RIÑONES


Cuando la variación del pH es de origen respiratorio, este aparato no puede servir para compensar la alteración. Los riñones también contribuyen a corregir los cambios en el pH a través de diversos mecanismos:

  • es capaz de excretar los excesos de HCO3- o de reabsorber el HCO3- filtrado, si fuese necesario
  • es capaz de excretar H+ en forma de H2PO4- y de NH4+
  • durante este proceso se genera nuevo HCO3- lo que permite reemplazar el que se ha consumido

La acidemia estimula la excreción de H+ y la retención de bicarbonato a nivel renal. La alcalemia tiene el efecto contrario.

Estas funciones compensatorias son lentas. Por lo tanto, el riñón es un mecanismo de compensación a largo plazo (entre 12 y 72 horas), incapaz de reaccionar ante cambios bruscos en la [H+].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACIDOSIS RESPIRATORIA


Si contenemos la respiración, aumenta la presión parcial de CO2 en los pulmones y la cantidad de CO2 que se disuelve en sangre. El cociente HCO3-/CO2 disminuirá, al igual que su logaritmo, y el pH (figura de la derecha). Si el pH disminuye por debajo de 7,35 se provoca una acidosis respiratoria.

La reducción del ritmo respiratorio se puede deber a:

  • la administración de anestésicos o barbitúricos
  • enfermedades como la bronquitis crónica o el enfisema pulmonar
  • enfermedades que afectan a los músculos implicados en la respiración
  • apneas (pesca submarina)

La compensación renal, consiste en un aumento en la secreción de H+ y en la reabsorción del HCO3- plasmático. Esta compensación suele ser parcial y no es inmediata, sino que tarda entre dos y tres días.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACIDOSIS METABÓLICA


La acidosis metabólica consiste en un aumento de la [H+] en la sangre. Las causas pueden ser diversas:

  • la ingestión directa de ácidos (aspirina)
  • la práctica de deporte (genera ácido láctico)
  • el metabolismo excesivo de las grasas genera cetoácidos (en diabéticos o en condiciones de ayuno)
  • la pérdida de bicarbonato (diarreas)
  • insuficiencia renal (no se eliminan H+ o no se recupera HCO3-)

Compensación mediada por el sitema respiratorio

El equilibrio de ionización del ácido carbónico se desplaza hacia la izquierda (flechas de color rojo en la figura inferior), aumentando la [H2CO3] y la [CO2] disuelto en el plasma. Este aumento se traduce en un aumento de la presión parcial del CO2 gaseoso en los pulmones. Este exceso de CO2 se elimina fácilmente aumentando la frecuencia respiratoria. Si forzamos la respiración, la presión parcial de CO2 en los pulmones descenderá, y con ella la cantidad de CO2 que se disuelve en sangre. El cociente HCO3-/CO2 aumentará, al igual que su logaritmo y con él, el pH (ver tabla inferior).

Problema: Acidosis metabólica
Respuesta: hiperventilación
Alcalosis respiratoria

Compensación mediada por los riñones

En el riñón se estimula la secreción de H+ y la reabsorción de HCO3-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ALCALOSIS RESPIRATORIA


Si forzamos la respiración, disminuye la presión parcial de CO2 en los pulmones y la [CO2] disuelta en sangre. El cociente HCO3-/CO2 aumentará, al igual que su logaritmo, y el pH (figura de la derecha). Si el pH aumenta por encima de 7,35 se provoca una alcalosis respiratoria.

La hiperventilación se puede deber a:

  • estados de ansiedad, estrés emocional, dolor, fiebre, hipotensión, embarazo
  • insufuciencia hepática
  • en alta montaña, la falta de oxígeno provoca una hiperventilación

La compensación renal, consiste en una disminución en la secreción de H+ y en una disminución en la reabsorción del HCO3- plasmático. Esta compensación no es inmediata (tarda entre dos y tres días), pero es bastante eficaz, ya que la disminución del HCO3- restablece los valores normales de pH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ALCALOSIS METABÓLICA


La alcalosis metabólica enconsiste en una disminución de la [H+] en la sangre. Las causas pueden ser diversas:

  • pérdida de ácidos gástricos (vómitos)
  • ingestión de álcali, bicarbonato o de antiácidos para facilitar la digestión
  • abuso de diuréticos (se retiene un exceso de HCO3- y se pierden K+ y, H+)

Compensación mediada por el sitema respiratorio

Al disminuir la [H+] el equilibrio de ionización del ácido carbónico se desplaza hacia derecha (flechas de color azul en la figura inferior), aumentando la disociación del H2CO3. Al disminuir la [H2CO3], el CO2 disuelto en el plasma se combina con el agua para formar H2CO3. La disminución del CO2 disuelto en la sangre provoca que el CO2 en estado gaseoso en los pulmones se disuelva en el plasma para restablecer el equilibrio. Se puede evitar que disminuya la presión parcial del CO2 en los pulmones mediante una disminución de la frecuencia respiratoria. Si contenemos la respiración, la presión parcial de CO2 en los pulmones aumentará, y con ella la cantidad de CO2 que se disuelve en sangre. El cociente HCO3-/CO2 disminuirá, al igual que su logaritmo, y el pH descenderá.

Problema: Alcalosis metabólica
Respuesta: Contenemos la respiración
Acidosis respiratoria

Compensación mediada por los riñones

En el riñón se reducen tanto la secreción de H+ como la reabsorción de HCO3-. El exceso de HCO3- se elimina en la orina.