Title 31. Regulación acido básica ✅

403 U N I D A D V © 2021. Elsevier España, S.L.U. Reservados todos los derechos La rguaó  qubr   róg (H + )  ar,  rta ra, a a rguaó  tr   ur. Pr j, ara aazar a ta, b tr u qu- br tr a gtó  a ruó  H + y u aó ta  rga. Y, ta  u  tr ,  rñ ña ua uó uata  a rgua- ó  a aó H +  rga. Pr  tr r-   a traó  H +   íqu trauar a u á qu a  aó  t  r  rñ. Mút a  artguaó abáa  a agr, a éua y  u tabé a ara  att  a tra ra  H + tat   íqu trauar    trauar. E t aítu  ra  a qu rgua a traó  H + ,  u éa a   tr  a ró ra  H + y abró ra, ru- ó y ró   barbat (HCO3 – ), u   t av   ta  tr abá   tt íqu rgá. LA CONCENTRACIÓN DE ION HIDRÓGENO ESTÁ REGULADA DE UNA FORMA PRECISA C a traó  H + uy  a tta zát  rga,  a qu té rguaa  r- a ra. D t ,  ab  a traó  H + atra a ta a éua y a u  rga. S  ara  a  tr , a traó  H +   íqu rgá  at rat  u v baj. Pr j, a traó     íqu trauar(142 Eq/)  u 3,5   vurr a a traó ra  H + , uya ra a    0,00004 Eq/. Otr  guat rtat,  qu a vara ra  a traó  H +   íqu trauar    ua éa  raó  a vara ra qu u rtara traó    (Na+ ). Prtat, a ró  qu tá rgua  H + ubraya u rtaa  a ttau uar. ÁCIDOS Y BASES: DEFINICIÓN Y SIGNIFICADO U  róg  u  rtó br bra  u át  róg. La éua qu t át  róg qu u brar  róg  ua uó rb  br  áds. U j   á-  rír (HC), qu  za   agua ara rar  róg (H + )   rur (C– ). Aá,  á arbó (H2CO3 )  za   agua y ra H +   barbat (HCO3 – ). Ua base  u   ua éua qu u atar u H + . Pr j,   barbat, HCO3 – ,  ua ba ya qu u atar u H + ara rar H2CO3 . Aá, HPO4 =  ua ba ya qu u atar u  H + ara rar H2PO4 – . La rtía  rga tabé ua  ba ya qu agu   aá qu a ra t arga gatva ta qu ata át H + . La rtía hemgbna   rtrt y a rtía  tra éua  utra tr a ba á rtat  rga. L tér base y áa u uar  ó. U áa  ua éua raa r a baó  u  á ta aa ( , ta y t)  u  uy bá    r (OH – ). La ró báa  ta éua raa ráat   H + trayé  a uó y, r tat,  ba tía. Pr raz ar,  tér aass  rr a ua traó va  H +   íqu rgá,  - traó a u aó va, tuaó qu rb  br  adss. Ácidos y bases fuertes y débiles. U á urt,   HC, a ráat y bra gra ata  H + a a uó. L á éb,   H2CO3 , t  ta a ar u  y, r tat, bra H +   urza. Ua ba urt  a qu raa  ra ráa y tt  H + y, r tat,  a  raz  ua uó. U j tí  OH – , qu raa  H + ara rar agua (H2O). Ua ba éb tía  HCO3 – ya qu  u a H +  ra u á éb   qu  a OH – . La ayría   á y ba  íqu trau- ar qu trv  a rguaó abáa ra  éb. L á rtat qu  rá   á arbó (H2CO3 ) y a ba HCO3 – . Concentración de H + y pH normales en los líquidos corporales y cambios que se producen en la acidosis y la alcalosis. La traó   H +  a agr  at rat tr  uít uy tr, arr  u var ra  0,00004 Eq/ (40 Eq/). La vara ra    u 3 a 5 Eq/, r   tra, a traó  H + u varar C A P Í T U L O 3 1 Reguacón acdobásca
UNIDAD V Los líquidos corporales y los riñones 404  ta  10 Eq/ a ra ta ata  160 Eq/,  qu  tr a urt. C a traó  H +  baja y t úr ta quñ  ó  ajar,  abtua  rar ta traó  aa garíta utza ua  H. E H tá raa  a traó ra  H + at a gut órua (a traó  H + [H + ]  ra  equvaentes r tr): pH og 1 [H ] = = og[H ] + + Pr j, a [H + ] ra   40 Eq/,  r, 0,00000004 Eq/. Pr tat,  H ra : pH og[0,00000004] pH 7,4 = − = E ta órua u vr ó  H  vra- t rra a a traó  H + ; r tat, u H baj rr a ua traó ata  H + y u H at rr a ua traó baja  H + E H ra  a agr artra   7,4, tra qu  H  a agr va y   íqu trta   arr  7,35 b a a ayr ata  ó  ar- b (CO2 ) braa r  tj ara rar H2CO3  t íqu (tabla 31-1). C  H ra  a agr artra   7,4, ra qu ua ra t adema ua  H  gatvat rr a t var y qu t aaema ua  H urr a 7,4. E ít rr  H   qu a va  b ua uata ra   arr  6,8, y  ít urr  arr  8. E H trauar u r ag rr a  aa rqu  tab  a éua ru á, br t H2CO3 . Sgú  t  éua,  H  íqu trauar a tr 6 y 7,4. La a y a aa rrgaó   tj u ar ugar a ua auuaó  á y rur  H trauar. L tér adss y aass rb  r qu u a aa y aaa, rtvat. E H  a ra u ar tr 4,5 y 8   ta abá  íqu trauar. C  vrá á aat,  rñ ña ua uó ua- ta  a rró  a aaía  a traó  H +   íqu trauar, rta á  ba  rr varab. U j tr  u íqu rgá á   HC rta   tóag r a éua xíntas (paretaes)  a ua  tóag,   ta   aítu 65. La traó  H +  ta éua  u 4   v ayr qu  a agr,  u H  0,8. E  rt  t aítu  rá a rguaó  a traó  H +   íqu trauar. DEFENSAS FRENTE A LOS CAMBIOS EN LA CONCENTRACIÓN DE H + : AMORTIGUADORES, PULMONES Y RIÑONES Et tr ta rar qu rgua a traó  H +   íqu rgá: 1)  sstemas de amrtgua- ón adbáss químs de s íquds rgáns, qu  ba  ra ata  u á   ua ba ara vtar ab v  a traó  H + ; 2)  entr respratr, qu rgua a aó  CO2 (y rtat,  H2CO3 )  íqu trauar, y 3)  rñnes, qu u rtar ua ra tat áa  aaa,  qu rt razara traó  H +   íqu trauar  a  a  aa. Cua  ru u ab  a traó  H + ,  sstemas amrtguadres   íqu rgá raa  u a  u gu ara trarrtar a va. L ta artguar  a  aña  H + a rga, qu  ta a atraar ata qu u rtabr  qubr. La gua ía  a,  aparat respratr, atúa   ut, a CO2 y, r tat,  H2CO3  rga. Eta  rra ía  a  qu a - traó  H + ab aa ata qu za a uar a trra ía  a  ruta á ta,  r,  rñnes, qu u ar    á   ba. Auqu a ruta ra  ratvat ta  araó  a tra a, ya qu rqur u trva  ra a var ía,   ra  ta rguar abá á tt. AMORTIGUACIÓN DE H + EN LOS LÍQUIDOS CORPORALES U artguar  uaqur utaa aaz  ur  ara rvrb a  H + . La ra gra  a raó  artguaó : Amortguador  H ←→H amortguador + E t j, u H + br  ba   art- guar ara rar u á éb (H artguar) qu u rar  ua éua  aa  vvr a ar  artguar y H + . Cua auta a - traó  H + , a raó  aza aa a ra, y  u á H + a artguar, r qu t út té b. Pr  trar, ua a traó  H + uy, a raó  vía aa a zqura y  bra H +  artguar. D ta ra  za  ab  a traó  H + La rtaa   artguar  íqu rgá- ata a a vta  ra a baja traó  H + rt   íqu rgá y a ata ratvat Tabla 31-1 pH y concentración de H + en los líquidos corporales Concentración de H + (mEq/l) pH Líquido extracelular • Sangre arterial • 4 × 10 –5 • 7,4 • Sangre venosa • 4,5 × 10 –5 • 7,35 • Líquido intersticial • 4,5 × 10 –5 • 7,35 Líquido intracelular 1 × 10 –3 a 4 × 10 –5 6-7,4 Orina 3 × 10 –2 a 1 × 10 –5 4,5-8 HCl gástrico 160 0,8
Capítulo 31 Regulación acidobásica 405 U N I D A D V © Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito. gra  á qu  rga ru aa ía. Caa ía  gr   ru a travé  tab u 80 Eq  H + , tra qu u traó   íqu rgá  rat  ta  u 0,00004 Eq/. S t ta  artguaó, a ruó y a gtó ara  á rvaría ab ta  a - traó  H +   íqu rgá. Quzá a jr ra  ar a aó   ar- tguar abá a a travé  ta uattat- vat á rtat  íqu trauar,  ta artguar  barbat. SISTEMA AMORTIGUADOR DEL BICARBONATO E ta artguar  barbat t  ua uó aua   t: 1) u á éb, H2CO3 , y 2) ua a barbat, r j, barbat   (NaHCO3 ). E H2CO3  ra   rga at a raó  CO2   H2O: CO2 H2O H CO Anhdrasa carbónca  ←→ 2 3 Eta raó  ta, y  ra ata  H2CO3 uy quña a  qu tga ugar  ra  a za anhdrasa arbóna. Eta za  at abuat  a ar   avé uar,   bra CO2 ; tabé  utra  a éua ta   túbu ra,   CO2 raa   H2O ara rar H2CO3 E H2CO3  za ébt ara rar quña ata  H + y  HCO3 H2CO3 ←H + HCO3 + − E gu t  ta, a a barbat,  utra rat  ra  NaHCO3   íqu trauar. E NaHCO3  za a r t, ra-  HCO3 y Na+ ,  gu: NaHCO3 ←→Na + HCO3 + − S  ra t  ta, bt:  CO H O H CO H HCO Na 2  2 ←→ 2 3 ←→ + 3 + + − + Graa a a éb aó  H2CO3 , a traó  H +  trararat quña. Cua  aña u á urt   HC a a uó artguara  barbat,  HCO3 artgua   H + bra  á (HC → H + + C ): ↑ H + HCO3 → H2CO3 → CO2 + H2O + − C ruta  ra á H2CO3 ,   gut aut  a ruó  CO2 y  H2O. Pu br- var qu, at ta ra,  H + rt  á urt HC  u a HCO3 ara rar u á uy éb,  H2CO3 , qu, a u vz, ra CO2 y H2O. E   CO2 tua a rraó, qu a  CO2  íqu trauar. Cua a a uó artguara  barbat  aña ua ba urt  ró   (NaOH), a ra qu  ru  uta: NaOH+ H2CO3 → NaHCO3 + H2O E t a,  OH rt  NaOH  ba  H2CO3 ara rar á HCO3 . Aí, a ba éb NaHCO3 uttuy a a ba urt NaOH. A  t uy a traó  H2CO3 (rqu raa  NaOH),  qu avr a baó  CO2  H2O ara uttur a H2CO3 CO H O H CO NaOH HCO Na 2 2 H 2 3 3 + → + →     Pr tat,  ruta t  ua ta a a - uó  a tra aguía  CO2 , r a uó  CO2  a agr b a rraó y uy a aó  CO2 . La vaó  a - traó  HCO3  a agr  a auta u ró ra. Dinámica cuantitativa del sistema amortiguador del bicarbonato T  á, u  H2CO3 , tá za  rta a. D  ut  vta  qubr  aa, a tra  H + y  HCO3  rra a a traó  H2CO3 H2CO3 ←→H + HCO3 + − Para uaqur á, a traó  á  raó  u  a v a r a nstante de dsaón K’: K H HCO H CO 3 2 3 ′ = × + − (1) Eta uaó a qu,  ua uó  H2CO3 , a ata   H + br  gua a: H K H CO HCO 2 3 3 = ′ × + (2) La traó  H2CO3  a  u r  a uó rqu  a ráat  CO2 y H2O   H + y HCO3 . Pr  CO2 ut  a agr  rtat rra a a ata  H2CO3  a. Pr tat, a uaó 2 u rbr tabé  a gut ra: H K CO HCO 2 3 = × + − (3) La tat  aó (K)  a uaó 3    arr  1/400  a tat (K’)  a uaó 2 rqu a rraa tr H2CO3 y CO2   1 a 400. La uaó 3  rb  tér  ata tta  CO2 ut  a uó. S barg,  a ayr art  abratr í   a tó  CO2  a agr (Pco2 ) á qu a ata ra  CO2 . Pr rtu-
UNIDAD V Los líquidos corporales y los riñones 406 a, a ata  CO2  a agr  ua uó a  Pco2 uta r  t  uba  CO2 ;   óga,  t  uba  CO2   0,03 /Hg a a tratura rra. E ga qu  a agr t 0,03   H2CO3 r aa Hg   Pco2 . Pr tat, a uaó 3 u rbr : H K (0,03 P ) HCO CO2 3 = × + × (4) Ecuación de Henderson-Hasselbalch. C ya  a - a,  atubra a rar a traó  H +  ua  H  ugar   trara. Rur qu  H = –g H + La tat  aó (K) u rar  ra ar: pK = −ogK Pr tat,  rar a traó  H +  a uaó 4  ua  H ta  gart gatv  a uaó,  qu a ugar a: ogH og pK og (0,03 P ) HCO CO2 3 − = − − + × (5) Lug: pH pK og 0,03 P ) HCO CO2 3 = − ( × (6) E ugar  trabajar  u gart gatv,  ut- zar a y   gart ara abar  g  gart  vrtr  urar y  ar  út tér  a uaó ara btr: pH pK og HCO 0,03 PCO ) 3 2 =  ( × (7) E  a  ta artguar  barbat, a K   6,1, r  qu a uaó 7 quaría: pH 6,1 og HCO 0,03 PCO ) 3 2 =  ( × (8) La uaó 8 a uaó  Hr-Haba,  a qu u auar  H  ua uó    a traó ar  HCO3 y a Pco2 D a uaó  Hr-Haba  u qu u aut  a traó  HCO3 va  H,  qu vía  qubr abá aa a aa. U aut  a Pco2 a qu  H uya,  qu vía  qubr abá aa a a. La uaó  Hr-Haba, aá  - r  trat  a rguaó  H ra y  qubr abá   íqu trauar, rra raó br  tr óg  a ó  á y ba  íqu trauar. C  - rá á aat, a nentraón de HCO3 está reguada undamentamente pr s rñnes, mentras que a Pco2 de íqud extraeuar a ntra a reuena respratra. A autar a rua rratra,  u a CO2  aa, tra qu a ur a rua rratra  va a Pco2 . La ta abáa óga ra  ua   urz ra   u y  rñ, y ua u    a  tr raaa  ru tratr  qubr abá,  ua atraó  a traó  HCO3   a Pco2 ,   íqu trauar. Cua a atra  qubr abá  b a u ab rar  a traó  HCO3   íqu trauar, rb  br  tratr abá metabós. Pr tat, a a uara a ua uó rara  a traó  HCO3  a adss metabóa, tra qu a aa auaa r u aut rar  a traó  HCO3 rb  br  aass metabóa. La a uara a u aut  a Pco2  aa adss respratra y a aa-  uara a ua uó  a Pco2  a aass respratra. Curva de titulación del sistema amortiguador del bicarbo- nato. La igura 31-1 utra  ab  H  íqu trauar ua  é  atra a raó tr HCO3 y CO2 . Cua a tra  ab t  gua, a ró  a ra  a uaó 8 ata u var  g  1, qu  gua a 0. Pr tat, ua   t  ta artguar  gua,  H  a uó    qu a K (6,1)  ta artguar  barbat. Cua  aña ua ba a ta, art  CO2  vrt  HCO3 ,  qu auta a raó tr HCO3 y CO2 y  H,   u  a uaó  H- r-Haba. Cua  aña u á,  artgua r  HCO3 , qu a u vz  vrt  CO2 ut,  qu ru a raó tr HCO3 y CO2 , y uy  H  íqu trauar. La potencia amortiguadora está determinada por la can- tidad y las concentraciones relativas de los componentes del amortiguador. D a urva  ttuaó  a igura 31-1  u var ut. E rr ugar,  H  ta  gua a a K ua   t (HCO3 y CO2 ) - ttuy  50%  a traó tta  ta artgua- r. E gu ugar, ta artguar aaza u ayr aa  a art tra  a urva,   H  a gua a a K  ta. Et ó ga qu  ab  H b a uaqur ata  á  ba qu  añaa a Figura 31-1. Curva de ttuacón de sstema de amortguacón de bcarbonato que muestra e pH de íqudo extraceuar cuando se ateran os porcentajes de amortguador en forma de HCO3 – y CO2 (o H2CO3).
Capítulo 31 Regulación acidobásica 407 U N I D A D V © Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito. SISTEMA AMORTIGUADOR DEL FOSFATO Auqu  ta artguar  at   rtat  artguar  íqu trauar, trv atva- t  a artguaó  íqu   túbu ra y   íqu trauar. L t ra  ta artguar  at  H2PO4 y HPO4 = . Cua  aña a ua za  ta utaa u á urt  HC, a ba HPO4 = ata  róg y  vrt  H2PO4 : HC Na HPO NaH PO NaC + 2 4 → 2 4 + E ruta  ta raó  qu  á urt, HC,  uttu r ua ata aa  u á éb, NaH2PO4 ,   qu  za a uó  H. Cua ua ba urt  NaOH  aña a ta artguar,  H2PO4 artgua  gru OH ara rar ata aa  HPO4 = + H2O: NaOH+ NaH2 PO4 → Na2HPO4 + H2O E t a, ua ba éb, NaH2PO4 , uttuy a tra urt, NaOH,  qu a qu  aut  H a  gr. Eta artguar  at t ua K  6,8, qu  tá j  H ra   íqu rgá, qu   7,4, rt qu  ta r ra  u ta  artguaó áa. S barg, u traó   íqu trauar  baja, u 8%  a traó  artguar  barbat. Prtat, a ta  ar- tguaó tta  ta  at   íqu trauar  uy rr a a  ta  barbat. E trat  u uó uara  artgua- r trauar, e amrtguadr de sat es espeamente mprtante en s íquds tubuares de s rñnes r  raz: 1)  at u trar u  túbu,  rta a ta  artguaó  ta  at, y 2)  H  íqu tubuar u r ra- bt r qu  íqu trauar,  qu ara á aú  árg  raó  artguar a a K (6,8)  ta. E sstema amrtguadr de sat es tambén mpr- tante para a amrtguaón de s íquds ntraeuares, rqu a traó  at  t íqu  uy urr a a qu t   íqu trauar. A- á,  H   íqu trauar  r qu   íqu trauar y, r tat, u tar á ró a a K  ta artguar  at qu   íqu trauar. LAS PROTEÍNAS SON AMORTIGUADORES INTRACELULARES IMPORTANTES La rtía  u   artguar á r- tat  rga graa a u vaa tra, br t   trr  a éua. E H  a éua, auqu grat rr a  íqu trauar, ur ab araat  rró a  ab  H  íqu trauar. La braa uar rt ua rta uó  H + y HCO3 , auqu, av   a  rá qubr qu  aaza   rtrt, t  ta vara ra ara qubrar    íqu trauar. Pr  CO2  u ráat a travé  ta a braa uar. Esta dusón de s eements de sstema amrtguadr de barbnat prdue ambs en e pH de íqud ntraeuar que sguen a s ambs de pH extraeuar. Pr ta razó,  ta artguar  trr  a éua ayua a vtar  ab  H  íqu trauar, auqu u aar vara ra ata qu gra u aa áa. E  rtrt, a gba (Hb) atúa  u artguar rtat: H  Hb  HHb  Arr  60-70%  a artguaó quía tta   íqu rgá  ru   trr  a éu- a y  u ayr art ta artguaó   a rtía trauar. S barg, av   a   rtrt,  H + y HCO3  uv uy tat a travé  a braa uar,  qu rat rtraa vara ra  t  qu a rtía tra- uar aaza u áa aaa  artguaó  a aaía abáa trauar. ta rá tat r uat á ró a a K  - ta  utr  H. 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E rr ugar,  H  íqu trauar   arr  7,4, tra qu a K  ta artguar  barbat   6,1,  qu ga qu a ata  HCO3–  ta  ua 20 v ayr qu a  CO2 . Pr t tv,  ta ra  a art  a urva  artguaó  a qu a t   araa y a ta  artguaó aa. E gu ugar, a tra    t  ta barbat, CO2 y HCO3– ,   gra. A ar  ta aratríta,  ta  barbat   artguar trauar á tt  rga. Eta araja aart  b, br t, a   qu   t  ta artguar, HCO3– y CO2 ,  utra rgua, rtvat, r  rñ y  u,   rá á aat. 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